ES2318486T3 - Equipo de corte por vapor de agua. - Google Patents

Abstract

Equipo de corte por vapor de agua (1), con por lo menos un depósito (5) para un líquido (8), una fuente de alimentación (2), un dispositivo de control (3) y un soplete (6) unido con el depósito (5) a través de un conducto de alimentación (7) para producir un chorro de vapor de agua que sale a través de una tobera, caracterizado porque hay un conducto de descarga (22), que está en comunicación con el conducto de alimentación (7) para descargar el conducto de alimentación (7) y/o el soplete (6), al terminar o después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, siendo la sección del conducto de descarga (22) mayor que la sección del orificio de salida de la tobera en el soplete (6).

Description

Equipo de corte por vapor de agua.

La invención se refiere a un equipo de corte por vapor de agua según el preámbulo de la reivindicación 1, comprendiendo por lo menos un depósito para un líquido, una fuente de alimentación, un dispositivo de control y un soplete unido al depósito a través de un conducto de alimentación, para generar un chorro de vapor de agua que sale a través de una tobera.

El depósito para el líquido, la fuente de alimentación y el dispositivo de control generalmente están dispuestos en un equipo base que está unido al soplete a través de las conducciones correspondientes.

Por el documento AT 406 559 B se conoce un soplete para un procedimiento de corte por vapor de agua, para conectar a un dispositivo de control y a un equipo de alimentación. Dentro del soplete se encuentra un cátodo y eventualmente un ánodo, con un sistema de alimentación de líquido y un canal que se extiende en la zona del cátodo. El canal se puede unir a una conducto de alimentación del sistema de alimentación con líquido. El soplete o el canal presentan para ello un canal de fluencia o un canal de flujo o una ranura longitudinal. El canal se extiende desde el ánodo o desde el cátodo en sentido hacia el conducto de alimentación, estando situado el canal entre el cátodo o una vaina del cátodo y un sistema evaporador. El canal sirve para convertir el líquido en un gas. Esto tiene lugar entre la entrada en el canal de fluencia o canal de flujo o la ranura longitudinal y el espacio intermedio entre el cátodo y el ánodo.

El inconveniente de este soplete es que una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua, es decir al apagar el soplete o al dejarlo en régimen de espera, se mantiene la presión en el soplete o en el conducto de alimentación. Por este motivo se produce una exhalación persistente de vapor y en determinadas circunstancias una salida de líquido del soplete, con lo cual se pueden perder cantidades importantes del líquido que se precisa para el corte por vapor de agua. Al disminuir la presión en el soplete y en el conducto de alimentación baja también la temperatura de ebullición del líquido en el soplete, por lo que debido a estar caliente el soplete se produce automáticamente otra transformación del líquido al estado gaseoso, con lo cual durante un tiempo indeterminado puede producirse la evaporación posterior del líquido, y al seguir enfriándose el soplete el líquido se vuelve a convertir al estado fluido y puede escapar. La consecuencia de esto es que por este motivo el soplete se enfría más rápidamente, lo que retarda considerablemente un nuevo arranque del proceso de corte por vapor de agua. La problemática también consiste en que debido al escape de líquido del conducto de alimentación, al efectuar un nuevo arranque hay que establecer primero el correspondiente suministro de líquido, ya que en el conducto de alimentación ya no queda o sólo queda una cantidad muy reducida de líquido. De la memoria de patente citada inicialmente no se deducen detalles relativos a la alimentación de líquido del equipo de corte por vapor de agua hacia el soplete. En la memoria de patente únicamente se trata con detalle sobre la disposición del soplete.

También el documento US 5 290 995 A describe un equipo de corte por vapor de agua de la clase concreta conforme al preámbulo de la reivindicación 1, en el cual sin embargo también puede surgir el problema de la exhalación persistente de vapor y del escape de líquido del soplete después de terminar el proceso de corte.

El objetivo de la presente invención consiste por lo tanto en crear un equipo de corte por vapor de agua en el cual en régimen de espera y después de apagar el equipo de corte por vapor de agua haya en el soplete la cantidad más pequeña posible hasta nula de líquido. También se trata de que escape del soplete la cantidad más reducida posible de líquido una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua. Por último se trata de que la alimentación de líquido para el equipo de corte por vapor de agua sea en lo posible independiente de una eventual diferencia de altitud entre el depósito para el líquido que se encuentra en el equipo base y el soplete.

La ventaja consiste en que debido a el conducto de descarga se reduce o anula la presión de líquido existente en el conducto de alimentación del soplete una vez que haya terminado el proceso de corte. El exceso de líquido que una vez terminado el proceso de corte se encuentra todavía en el soplete y en el conducto de alimentación se evacua a través del conducto de descarga. De este modo se descargan el soplete y también el conducto de alimentación una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua, con lo cual después del funcionamiento del equipo de corte por vapor de agua sale del soplete o de la tobera del soplete una cantidad reducida o nula de líquido. Además se puede anular a través del conducto de descarga un eventual aumento de presión en el soplete, tal como aparece por ejemplo cuando se utiliza el soplete en un punto de corte situado a un nivel más bajo respecto al depósito. Por el hecho de que la sección de el conducto de descarga es mayor que la sección del orificio de salida de la tobera en el soplete, se consigue una descarga acelerada del soplete y del conducto de alimentación, ya que debido a la mayor sección de el conducto de descarga se puede evacuar más cantidad de líquido.

La descarga en el equipo de corte por vapor de agua resulta más eficaz si el conducto de descarga está unido al conducto de alimentación en el soplete o en la zona del soplete. De este modo se consigue que exista sólo un tramo de alimentación corto desde el punto de salida del líquido en el soplete a el conducto de descarga, y que por lo tanto esta presión se pueda anular muy rápidamente, y una vez terminado el proceso de corte no pueda salir líquido o sólo una cantidad pequeña.

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La sección del conducto de descarga es también convenientemente mayor que la sección del conducto de alimentación. De este modo se consigue otra aceleración de la descarga del soplete y del conducto de alimentación, ya que debido a la mayor sección del conducto de descarga se puede evacuar más cantidad de líquido.

De acuerdo con otra característica de la invención, hay una bomba situada en el conducto de alimentación para crear la presión de trabajo necesaria en el soplete o en el conducto de alimentación, orientada hacia el soplete. De este modo se puede formar de modo sencillo la presión necesaria para el procedimiento de corte por vapor de agua en el sistema de alimentación de líquido.

Puede efectuarse el control de la descarga en función del procedimiento de corte por vapor de agua si en el conducto de descarga está dispuesta por ejemplo una válvula de aislamiento, una válvula de regulación o una resistencia al flujo.

La adaptación de la presión del líquido a la presión de trabajo deseada puede efectuarse mediante un reductor de presión. De este modo también se puede crear una adaptación automática de la presión del equipo de corte por vapor de agua. Otra ventaja consiste en que el usuario no tiene ya que efectuar ningún ajuste y por lo tanto se pueden excluir errores de maniobra.

Mediante el empleo de una bomba que está realizada para el transporte del líquido en ambos sentidos de flujo, el conducto de descarga puede estar formado por el conducto de alimentación, y se pueden ahorrar componentes adicionales, por ejemplo válvulas, etc.

Si el conducto de descarga está unido al soplete de tal modo que durante la descarga el líquido puede retornar al depósito a través de el conducto de descarga, no se pierde ninguna cantidad de líquido, y éste se puede volver a utilizar para el proceso de corte siguiente.

El depósito puede estar formado por ejemplo por una bombona de gas o un cartucho de gas, y en el depósito se puede haber formado una presión previamente definida. De este modo mediante la simple apertura de una válvula se conduce el líquido en sentido hacia el soplete, con lo cual ya no es necesaria ninguna bomba cara y compleja.

Mediante un diseño con una válvula de retención en el conducto de alimentación y acaso en el conducto de descarga, que abra automáticamente en un sentido para una presión predeterminada y bloquee en sentido opuesto, se consigue una adaptación de la presión económica y automática y la descarga del equipo de corte por vapor de agua.

El líquido está formado ventajosamente por agua. De este modo no se necesitan líquidos caros con determinadas composiciones y el usuario puede emplear por ejemplo agua de cañería para el proceso de soldadura.

Para evitar de un modo lo más sencillo y económico posible la calcificación y polución del sistema de alimentación de líquido y del soplete, hay dispuesto conforme a otra característica de la invención un filtro para la depuración del líquido, preferentemente en el depósito y/o en el conducto de alimentación y/o en la conducción de retorno y/o en un depósito de relleno.

Si está previsto un sensor para la determinación de la presión en el soplete y/o en el conducto de alimentación y/o en el conducto de descarga, se pueden retransmitir estos valores al dispositivo de control, formando de este modo un circuito de regulación. En lugar de determinar mediante un sensor la presión, o además de esto, se puede captar también el caudal de líquido. El dispositivo de control unido al sensor está unido con la bomba y/o con la válvula de regulación y/o con la válvula de bloqueo y/o con la resistencia al flujo y/o con el reductor de presión para establecer el circuito de regulación para efectuar la regulación en función de la presión. De este modo se crea de forma sencilla una adaptación automática a los valores necesarios. Otra ventaja consiste en que de este modo existe la posibilidad de que el usuario pueda realizar un ajuste de la presión para la alimentación de líquido, de modo que éste pueda adaptar la presión a las circunstancias correspondientes.

Mediante un evaporador en el conducto de alimentación se puede emplear el equipo de corte por vapor de agua durante un período de tiempo considerablemente más largo sin recurrir a su limpieza. De este modo se prolonga notablemente el tiempo de trabajo y de utilización.

Si está previsto un dispositivo para la captación y tratamiento de los parámetros de trabajo del equipo de corte por vapor de agua, se puede determinar o calcular la presión en el soplete o en el conducto de alimentación, también sin un sensor de presión, por medio de los parámetros de trabajo del equipo de corte por vapor de agua. Para ello basta con programar y almacenar una rutina de cálculo en el equipo de corte por vapor de agua. Entonces el equipo de corte por vapor de agua puede reaccionar automáticamente por medio de los valores determinados o calculados, creando de este modo un sistema de control y regulación sencillo y económico.

La presente invención se explica con mayor detalle sirviéndose de los dos dibujos adjuntos. Éstos muestran:

Figura 1 una representación esquemática de un equipo de corte por vapor de agua, y

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Figuras 2 a 11 representaciones esquemáticas de diversas formas de realización de equipos de corte por vapor de agua conformes a la invención con retorno del líquido.

En la Figura 1 está representado un equipo de corte por vapor de agua 1 con un equipo base 1a para un procedimiento de corte por vapor de agua. El equipo base 1a comprende una fuente de alimentación de corriente 2, un dispositivo de control 3 y un elemento de bloqueo 4 correspondiente al dispositivo de control 3. El elemento de bloqueo 4 está comunicado con un depósito 5 y con un soplete 6 a través de un conducto de alimentación 7, de modo que el soplete 6 se puede abastecer de un líquido 8 que se encuentra en el depósito 5. La alimentación del soplete 6 con energía, en particular con corriente y tensión, tiene lugar a través de las conducciones 9, 10 desde la fuente de alimentación
2.

Para enfriar el soplete 6 éste está comunicado con un depósito de líquido 13 a través de un circuito de refrigeración 11, acaso intercalando un controlador de flujo 12. Al poner en marcha el soplete 6 o el equipo base 1a, el dispositivo de control 3 puede poner en marcha el circuito de refrigeración 11, consiguiendo de este modo el enfriamiento del soplete 6 por medio del circuito de refrigeración 11. Para formar el circuito de refrigeración 11 se comunica el soplete 6 con el depósito de líquido 13 a través de las conducciones de refrigeración 14, 15.

El equipo base 1a presenta además un dispositivo de introducción y/o visualización 16, a través del cual se pueden ajustar los más diversos parámetros o regímenes de funcionamiento del equipo de corte por vapor de agua 1. Para ello se retransmiten al dispositivo de control 3 los parámetros que están ajustados a través del dispositivo de introducción y/o visualización 16, con lo cual el dispositivo de control 3 puede activar los distintos componentes del equipo de corte por vapor de agua 1.

El soplete 6 naturalmente no tiene que estar unido al equipo base 1a, tal como muestra el ejemplo de realización, a través de conducciones individuales 7, 9, 10, 14, 15, sino que las distintas conducciones 7, 9, 10, 14, 15 también pueden reunirse formando un paquete de mangueras común (no representado), que se conecta al soplete 6 y al equipo base 1a a través de un dispositivo de acoplamiento, en particular mediante conectores de enchufe.

El soplete 6 puede presentar además por lo menos un elemento de mando 17, en particular un pulsador 18. Por medio del elemento de mando 17, en particular del pulsador 18, el usuario puede comunicarle al dispositivo de control 3 que se trata de iniciar o realizar un proceso de corte por vapor de agua al activar o desactivar el pulsador 18 desde el soplete 6. En el dispositivo de introducción y/o visualización 16 se pueden realizar además preajustes, en particular se puede predefinir el material que se trata de cortar, el líquido empleado y por ejemplo las curvas características de intensidad y de tensión. Naturalmente puede haber otros elementos de mando conectados en el soplete 6, a través de los cuales se ajustan uno o varios parámetros de trabajo del equipo de corte por vapor de agua 1, desde el soplete 6. Para ello estos elementos de mando pueden estar unidos al equipo base 1a, en particular al dispositivo de control 3, directamente a través de conductores o a través de un sistema de bus.

Después de accionar el pulsador 18, el dispositivo de control 3 activa los distintos componentes que se precisan para el procedimiento de corte por vapor de agua. Por ejemplo, se activan primeramente una bomba (no representada), el elemento de bloqueo 4 y la fuente de alimentación 2, con lo cual se inicia el abastecimiento del soplete 6 con el líquido 8 así como con energía eléctrica. A continuación el dispositivo de control 3 activa el circuito de refrigeración, lo que permite la refrigeración del soplete 6. Al abastecer el soplete 6 con el líquido 8 y con energía, en particular con tensión e intensidad, se transforma ahora en el soplete 6 el líquido 8 en un gas, en particular en plasma a alta temperatura, de modo que mediante el gas 19 que sale del soplete 6 se puede realizar un proceso de corte en una pieza 20. El desarrollo exacto de la transformación del líquido 8 en gas 19 se puede ver en el documento AT 406 559 B de la solicitante.

Las Figuras 2 a 11 muestran ahora representaciones esquemáticas de un equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención con retorno de líquido 21, para descargar el equipo de corte por vapor de agua 1 después del proceso de corte por vapor de agua.

El líquido 8 se conduce al soplete 6 a través del conducto de alimentación 7 desde el depósito 5 sirviéndose de por lo menos una bomba 23. En el soplete 6 se evapora el líquido 8 y del soplete 6 sale a alta temperatura un chorro de gas o el gas 19. Para esto, la bomba 23 puede estar realizada con cualquier diseño conocido por el estado de la técnica, y en las siguientes Figuras 2 a 11 se representa de forma esquemática y simplificada. Por medio de la por lo menos una bomba 23 se establece en el soplete 6 o en la parte del conducto de alimentación 7 orientado hacia el soplete 6 la presión de trabajo necesaria para el procedimiento de corte por vapor de agua.

Una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua, sigue habiendo presión en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7, aunque esté desactivada la bomba 23, especialmente por el lado de presión del conducto de alimentación 7. Esto se debe a que a causa de la presión formada durante el proceso de corte, el conducto de alimentación se dilata, y una vez terminado el proceso de corte o el transporte de líquido el conducto de alimentación 7 vuelve a deformarse adoptando su estado original, con lo cual se impulsa al soplete 6 el líquido 8 que está presente en el conducto de alimentación 7. Por lo tanto, después de terminado el proceso de corte, el soplete 6 se sigue alimentando durante un breve tiempo con el líquido 8 que se encuentra en el conducto de alimentación, sin que haya un nuevo suministro de líquido 8 desde el depósito 5. En el soplete 6 está además presente un colchón de gas que hay que eliminar.

La presión o el colchón de gas en el soplete 6 solamente se puede descargar a través de la tobera del soplete 6. Debido a la reducida sección del orificio de salida de la tobera, la descarga de la presión dura un tiempo relativamente largo, por lo que como consecuencia hay una exhalación persistente de vapor de larga duración. A este respecto hay que mencionar que en los líquidos 8 la temperatura de ebullición aumenta al aumentar la presión, y disminuye al disminuir la presión, es decir que después de terminar el proceso de corte, la presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6 se reduce automáticamente por el gas que escapa, de modo que el líquido 8 parcialmente sobrecalentado sigue en ebullición y se evapora, y por lo tanto este vapor o el gas 9 sigue saliendo del soplete 6, es decir en cierto modo sigue habiendo una exhalación persistente de vapor.

Un inconveniente importante de la exhalación persistente de vapor está en que de este modo el soplete 6 se enfría de modo considerablemente más rápido, con lo cual por ejemplo en régimen de espera el soplete 6 se enfría tanto que al arrancar de nuevo es preciso volver a calentar de nuevo el soplete 6, con lo cual resultan unas fases de arranque considerablemente más largas.

Para evitar esta exhalación persistente de vapor o para reducirla se descarga ahora el líquido 8 que se encuentra a presión en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7 después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, a través de una conducto de descarga 22, y se elimina la presión. El conducto de descarga 22 está unido convenientemente con el conducto de alimentación 7, en el soplete o cerca del soplete 6. El conducto de descarga 22 está desacoplada respecto al conducto de alimentación 7, para lo cual hay un elemento de bloqueo dispuesto en el conducto de descarga 22, de modo que durante la alimentación del líquido para un proceso de corte no se puede formar presión en el conducto de descarga 22. Dado que el conducto de descarga 22 no está sometida a presión, la descarga de presión tiene lugar de modo que al activar el elemento de bloqueo, lo cual tiene lugar automáticamente al terminar un proceso de corte, se descarga la presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6, pasando al conducto de descarga 22. De este modo, el líquido 8 del conducto de alimentación 22 y del soplete 6 es auténticamente aspirado al interior del conducto de descarga, de modo que no se produce exhalación persistente de vapor, o sólo en medida muy reducida. Debido a la escasa exhalación persistente de vapor, el soplete 6 se enfría con menor intensidad, de modo que al arrancar de nuevo, es decir después de interrupciones breves de corte, se consigue un calentamiento más rápido del soplete 6 y por lo tanto un calentamiento más rápido del líquido 8 hasta la temperatura de ebullición. Para esto se necesita una cantidad considerablemente menor de energía que en el caso de tener que calentar de nuevo el soplete 6. Naturalmente existe también la posibilidad de mantener a temperatura el soplete 6 durante el régimen de espera, mediante elementos calentadores dispuestos en el soplete 6 (no representados).

El conducto de descarga 22 está unido al conducto de alimentación 7, por ejemplo entre la bomba 23 y el soplete 6. La sección del conducto de descarga 22 es convenientemente mayor que la sección del orificio de salida de la tobera y/o del conducto de alimentación 7, para asegurar una degradación más rápida de la presión en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7. El conducto de descarga 22 naturalmente puede presentar también una sección igual o menor a la del orificio de salida de la tobera y/o del conducto de alimentación 7, si bien en este caso la presión se iría degradando más lentamente. En el conducto de descarga 22 está dispuesta además una válvula de regulación 24, de modo que al activar la válvula de regulación 24, es decir después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, se degrada la presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6 a través del conducto de descarga
22.

El conducto de descarga 22 está unido al conducto de alimentación 7 lo más cerca posible del soplete 6 o en el mismo soplete 6. El conducto de descarga 22 va desde el conducto de alimentación 7 al depósito 5 al cual se devuelve nuevamente el líquido 8. El líquido 8 se encuentra sin presión en el depósito 5. Dado que el líquido se le facilita a la bomba 23 en el depósito 5 sin presión, es decir sin comprimir, se puede efectuar sin problemas el retorno del líquido desde el conducto de descarga 22 al depósito 5. Para ello el conducto de descarga 22 presenta una válvula de regulación 24 que es activada por el dispositivo de control 3 durante el procedimiento de corte por vapor de agua.

Entre el soplete 6 y el conducto de descarga 22, preferentemente en el soplete 6 o también en el conducto de alimentación 7 y/o en el conducto de descarga 22 un sensor 25, por ejemplo un sensor de presión y/o de flujo, para la alimentación de líquido. El sensor 25 transmite al dispositivo de control 3 los datos y valores determinados, es decir los valores actuales de presión y/o de caudal, de modo que aquél pueda activar correspondientemente los distintos componentes. Al iniciar un proceso de corte, la válvula de regulación 24 está cerrada, de modo que a través de la bomba 23 se puede ir formando la presión del líquido 8 en el conducto de alimentación 7. Al mismo tiempo se calienta el soplete 6 al alimentarlo con energía, de modo que el líquido alimentado 6 se puede transformar pasando al estado gaseoso, y se forma un chorro de plasma correspondientemente caliente para el proceso de corte. Mediante el sensor 25 se vigila la presión en el conducto de alimentación 7, de modo que al producirse oscilaciones de presión el dispositivo de control 3 pueda iniciar los correspondientes procesos de control o regulación. Si aparece por ejemplo una presión demasiado alta en el conducto de alimentación 7, se abre por medio del dispositivo de control 3 la válvula de regulación 24 dispuesta en el conducto de descarga 22, con lo cual se puede degradar la presión del líquido a través de el conducto de descarga 22. Si el sensor 25 reconoce durante el proceso de corte por vapor de agua que se ha alcanzado de nuevo la presión especificada, el dispositivo de control 3 vuelve a cerrar la válvula de regulación 25. De este modo se controla por medio de la válvula de regulación 24 el balance de presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6, y se devuelve el líquido 8 nuevamente al depósito 5. Al terminar el proceso de corte se vuelve a abrir la válvula de regulación 25 de modo que la presión del líquido 8 se degrada a través del conducto de descarga 22 y al mismo tiempo se retorna al depósito 5 el líquido 8 del conducto de alimentación 7 y del soplete 6.

Naturalmente existe también la posibilidad de calcular la presión del líquido 8 en el soplete 6 o en el conducto de alimentación 7, mediante unos parámetros de trabajo determinados constantemente durante el proceso de corte por vapor de agua, tales como por ejemplo intensidad, tensión y tiempo. Por lo tanto bastaría con almacenar una variante o un programa en la memoria del equipo de corte por vapor de agua 1 o en el dispositivo de control 3. Así se podría ahorrar por ejemplo el sensor 25 y reducir los costes. De este modo se realiza un equipo de corte por vapor de agua 1 con una disposición sencilla, en la que la descarga del soplete 8 y del conducto de alimentación 7 se logra después del proceso de corte por vapor de agua.

El depósito 5 también puede estar realizado por ejemplo en forma de una bombona de gas. Para procesos de corte por vapor de agua que necesiten una cantidad menor de líquido 8 se puede crear de este modo un equipo de corte por vapor de agua 1 portátil e independiente con una mayor autonomía de trabajo. El depósito 5 puede estar dispuesto por ejemplo de modo intercambiable en el equipo de corte por vapor de agua 1. Además, el soplete 6 conforme a la invención o el equipo de corte por vapor de agua 1 no está ligado a un lugar o a unas conducciones, con lo cual el soplete 6 o el equipo de corte por vapor de agua 1 se puede utilizar también en todo momento para el corte por vapor de agua en lugares de difícil acceso, es decir lugares de actuación difícilmente alcanzables.

En la Figura 3 está representado esquemáticamente otro ejemplo de realización del equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención. Aquí vuelve a haber un depósito 5 para el líquido 8, del cual se transporta el líquido 8 mediante la bomba 23 al soplete 6 a través del conducto de alimentación 7. En este ejemplo de realización, se ha dispuesto para la descarga del soplete 6 una válvula de aislamiento 26 en el conducto de descarga 22, que se activa después del proceso de soldadura por vapor de agua para descargar la presión del conducto de alimentación 7. En este ejemplo de realización, la bomba 23 está comunicada con el dispositivo de control 3, de modo que la bomba 23 se puede regular en función de la presión del líquido 8 que ha sido determinada por el sensor 25. En cambio en el ejemplo según la Figura 2, la regulación de la presión tiene lugar por medio de la válvula de regulación 24. El sensor 25 situado en el soplete 6 transmite los valores de presión o valores reales al dispositivo de control 3. Por medio de la bomba 23 se regula el equilibrio de presiones en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6. Regulando la bomba 23 se procede a la adaptación de la presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6. Por ejemplo si aumenta la presión en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6, el sensor 25 detecta esto y lo retransmite al dispositivo de control 3. A continuación, el dispositivo de control 3 reduce las revoluciones y/o los caudales de la bomba 23. En cambio si disminuye el valor del sensor 25, entonces el dispositivo de control 3 aumenta las revoluciones o caudales de la bomba 23. De este modo se lleva a cabo una adaptación permanente de las revoluciones o del caudal de la bomba 23 en función de la presión, hasta que el valor real coincida con un valor teórico de presión ajustado o registrado. Al terminar el proceso de corte, el dispositivo de control 3 activa la válvula de bloqueo 26, de modo que tiene lugar una degradación de la presión a través del conducto de descarga 22 que está sin presión, y se transporta el líquido 8 nuevamente al depósito 5.

De este modo se vuelve a crear una estructura sencilla y compacta del equipo de corte por vapor de agua 1, mediante la cual se puede formar un equipo de corte por vapor de agua 1 portátil, que puede utilizarse también en lugares de difícil acceso.

En lugar de válvula de bloqueo 26 se puede disponer también según la Figura 4 una resistencia al flujo 27 en el conducto de descarga 22, pudiendo así efectuar una descarga de presión del conducto de alimentación 7 y del soplete 6. Naturalmente que además de la resistencia al flujo 27 se puede disponer también un reductor de presión 28, conocido por el estado de la técnica, antes o en el soplete, con lo cual se puede utilizar una bomba sencilla y económica 23. En este caso no se necesita ningún control o regulación de la bomba ya que la presión en el soplete se regula por medio del reductor de presión 28. Para asegurar en este ejemplo de realización una descarga segura del equipo de corte por vapor de agua 1 se puede sustituir naturalmente la resistencia al flujo 27 también por una válvula de regulación 24 o por una válvula de bloqueo sencilla 26.

De acuerdo con la Figura 5, la descarga del conducto de alimentación 7 y del soplete 6 también puede realizarse exclusivamente por medio de la bomba 23. Para ello se regula la bomba 23 por el dispositivo de control 3 basándose en los datos determinados por el sensor 25. Al inicio del proceso de corte por vapor de agua la bomba 23 transporta el líquido 8 del depósito 5 al soplete 6 en el sentido de la flecha 29. Durante o después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, la bomba 23 vuelve a transportar el líquido 8 nuevamente al depósito 5 en el sentido de la flecha 30. Esto tiene lugar por la presión que reina en el conducto de alimentación 7 y en el soplete 6, con lo cual se produce una descarga del conducto de alimentación 7 y del soplete 6. Para ello sin embargo es preciso que la bomba 23 se pueda emplear con el sentido de impulsión reversible, es decir en ambos sentidos de flujo, en sentido hacia el soplete 6 de acuerdo con la flecha 29 y en sentido opuesto de acuerdo con la flecha 30. En este ejemplo de realización no se precisa conducto de descarga 22, ya que el líquido 8 se transporta hacia y desde el soplete 6 exclusivamente por medio de la bomba 23. Naturalmente se puede disponer adicionalmente un conducto de descarga 22, con lo cual se puede conseguir una descarga aún más rápida del conducto de alimentación 7.

La Figura 6 muestra otra variante de realización del equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención, donde en el conducto de alimentación 7 y en el conducto de descarga 22 se emplea por lo menos una válvula de retención 31, 31' conocida por el estado de la técnica. Para esto, el conducto de descarga 22 está unido en el soplete 6 con la cámara generadora de gas o el canal para la transformación del líquido 8 al estado gaseoso (no
representado).

La válvula de retención 31 está dispuesta en el conducto de alimentación 7 inmediatamente antes del soplete 6, de tal modo que el sentido de flujo de la válvula de retención 31 señala en sentido hacia el soplete 6. La válvula de retención 31 abre preferentemente a una presión de 0,01 bar a 10 bar, en especial de 1 bar, y de este modo alimenta el soplete 6 con el líquido 8.

Después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, el equipo de corte por vapor de agua 1 sin embargo sigue estando todavía bajo presión. Para descargar el equipo de corte por vapor de agua 1 o el soplete 6 vuelve a haber en este ejemplo de realización un conducto de descarga 22. En el conducto de descarga 22 y en la zona del soplete 6 está situada otra válvula de retención 31', siendo en este caso el sentido de flujo de la válvula de retención 31' en sentido de alejamiento del soplete 6, es decir en sentido hacia el depósito de líquido 5. La otra válvula de retención 31' dispuesta en el conducto de descarga 22 abre preferentemente a una presión de 1 mbar a 1000 mbar, en particular a una presión de 50 mbar. En el conducto de descarga 22 está situada además una válvula de regulación 24 que es abierta por el dispositivo de control 3 una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua, de modo que ahora y debido a la mayor presión en el soplete 6, se abre la válvula de retención 31' del conducto de descarga 22, descargando el conducto de alimentación 7. El conducto de descarga 22 está en comunicación con el conducto de alimentación 7 a través de otro conducto 32, estando situado el sensor 25 en este conducto 32. El soplete 6 naturalmente se puede alimentar también por ejemplo por medio de un conducto de derivación, que salga del conducto de alimentación 7 y del conducto de descarga 22.

Una ventaja importante de esta realización viene dada por el hecho de que el equipo de corte por vapor de agua 1 con el retorno de líquido 21 se puede utilizar con independencia de la altura de la aplicación, es decir de la diferencia de alturas entre el depósito 5 y el soplete 6, ya que debido a la válvula de retención 31 siempre existe en el conducto de alimentación 7 la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua. De este modo se le suministra al soplete 6 el líquido 8 a la presión correcta. Además, y debido a la válvula de retención 31 en el conducto de descarga 22, que abre a una presión reducida, se asegura también una descarga segura del conducto de alimentación 7, independientemente de la altura de la aplicación del equipo de corte por vapor de agua 1.

Otra ventaja resulta por el hecho de que el líquido 8 se devuelve desde el conducto de descarga 22 al depósito 5, ya que el depósito 5 no está bajo presión, y por lo tanto se puede devolver sin problemas al depósito 5 el exceso de líquido existente en el conducto de alimentación 7. De este modo se consigue que al descargar el soplete 6 o el conducto de alimentación 7 no se pierda ninguna cantidad de líquido 8. Además es ventajoso que una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua haya líquido 8 en el conducto de alimentación 7 a una cierta presión hasta la válvula de retención 31. De este modo al iniciar de nuevo un proceso de corte por vapor de agua hay que bombear menos cantidad de líquido 8 al conducto de alimentación 7 o crear menos presión en el conducto de alimentación 7. De este modo resulta posible arrancar de nuevo más rápidamente el proceso de corte por vapor de agua.

Por principio hay que mencionar que en las variantes de realización anteriores el depósito 5 no está sometido a ninguna presión predefinida.

Otro ejemplo de realización del equipo de corte por vapor de agua 1 con el retorno de líquido 21 conforme a la invención, está representado esquemáticamente en la Figura 7. En este caso reina en el depósito 5 una presión predefinida, de forma semejante a una bombona de gas. Preferentemente reina en el depósito 5 la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua. En el conducto de alimentación 7, dispuesta en el depósito 5, está situada una válvula principal 33 que es activada por el dispositivo de control 3, y que únicamente abre al iniciarse el proceso de corte por vapor de agua, y que vuelve a cerrar cuando éste termina. Debido a la presión que reina en el depósito 5 se impulsa el líquido 8 a presión en sentido hacia el soplete 6, con lo cual se realiza de forma sencilla y sin bomba la alimentación de líquido del soplete 6.

Con el fin de posibilitar la descarga del conducto de alimentación 7 y del soplete 6, vuelve a haber un conducto de descarga 22 conectada al conducto de alimentación 7. Naturalmente existe también la posibilidad de disponer el conducto de descarga 22 directamente en o dentro del soplete 6. En el conducto de descarga 22 está situada una válvula de bloqueo 26 que abre después de concluir el proceso de corte por vapor de agua, mientras que se cierra la válvula principal 33 en el conducto de alimentación 7. El exceso de líquido 8 que está a presión se evacua a través del conducto de descarga 22, preferentemente a otro depósito 34. Este otro depósito 34 está situado preferentemente de modo intercambiable en el equipo base 1a, de modo que el usuario puede eliminar simplemente el líquido 8 o volver a utilizarlo.

También en la forma de realización según la Figura 8 reina una presión predefinida en el depósito 5 de líquido 8. En el conducto de alimentación 7, dispuesta en el depósito 5, vuelve a estar situada la válvula principal 33, que abre al iniciar el proceso de corte por vapor de agua, con lo cual se conduce líquido 8 al soplete 6. Sin embargo la presión en el depósito es mayor que la presión que se necesita en el soplete 6 para el proceso de corte por vapor de agua, por lo que delante del soplete 6 está situado un reductor de presión 28 que adapta debidamente la presión.

Para la descarga en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7 vuelve a estar dispuesta un conducto de descarga 22 entre el reductor de presión 28 y la válvula principal 33, que entre la válvula principal 33 y el depósito 5 vuelve a desembocar en el conducto de alimentación 7. En el conducto de descarga 22 está dispuesta una bomba 23 cuyo sentido de impulsión señala en sentido hacia el depósito 5. Una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua, es decir cuando la válvula principal 33 está cerrada, la bomba 23 impulsa el líquido 8 a través del conducto de descarga 22, devolviéndolo al depósito 5.

Naturalmente existe también la posibilidad de disponer un sensor 25, por ejemplo en el soplete 6, para determinar los valores efectivos de presión y poder reaccionar correspondientemente. En función de la presión medida por el sensor 25 se controla el reductor de presión 28 de modo que el soplete 6 esté alimentado siempre con presión constante o con la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua.

Naturalmente existe también la posibilidad de emplear un depósito a presión 35 en lugar del depósito 5, de acuerdo con la Figura 9. En el depósito a presión 35 que puede estar realizado por una bombona de gas o un cartucho de gas, existe una presión predefinida. El depósito a presión 35 está unido al depósito 5 a través de una conducción de gas 36, en la cual está dispuesto el líquido 8 para el proceso de corte por vapor de agua. En el lado del depósito 5 opuesto al depósito a presión 35 está situado el conducto de alimentación 7, a través del cual se conduce líquido 8 al soplete
6.

Para poder generar en el equipo de corte por vapor de agua 1 o en el soplete 6 la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua, se impulsa al depósito 5 un gas 37 que se encuentra en el depósito a presión 35. De este modo se genera en el depósito 5 un colchón de gas 38, que impulsa el líquido 8 con la presión necesaria en sentido hacia el soplete 6. Entre el depósito 5 y el soplete 6 está situada la válvula de regulación 24, pilotada por el dispositivo de control 3, que se abre una vez que se ha formado la presión en el depósito 5, después de lo cual se puede poner en marcha el proceso de corte por vapor de agua. Para controlar la presión del colchón de gas 38 en el depósito 5 puede haber por ejemplo un reductor de presión 28 situado entre el depósito a presión 35 y el depósito 5. El reductor de presión 28 también puede estar pilotado por el dispositivo de control 3. Igualmente existe la posibilidad de disponer en la conducción de gas 36 y/o en el depósito 5 y/o en el conducto de alimentación 7 y/o en el soplete 6 un sensor 25. De este modo, el dispositivo de control 3 puede pilotar o regular el reductor de presión 28 y la válvula de regulación 24 basándose en los datos determinados por el sensor 25.

Por este motivo se puede emplear en lugar de la bomba 23 una válvula de regulación 24, con lo cual se consigue naturalmente un enorme ahorro de costes. Ahora bien, en una realización de esta clase la presión en el depósito de presión 35 disminuye durante el proceso de corte por vapor de agua, es decir durante el retorno del líquido al depósito de agua 35, especialmente si el líquido 8 ha sido casi totalmente extraído del depósito a presión 35. Pero como la presión en el depósito de presión 35 es considerablemente superior a la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua, se pueden adaptar las condiciones de presión a la presión necesaria de forma sencilla, por ejemplo por medio del sensor 25 y del dispositivo de control 3.

El inconveniente de esta variante de realización es sin embargo que después de terminar el proceso de corte por vapor de agua no se produce ninguna descarga del soplete 6 y del conducto de alimentación 7. Para que sea posible tal descarga, se puede volver a utilizar una conducto de descarga 22, que conduce el líquido extraído 8 a otro depósito 5. De este modo se habría creado de nuevo de forma sencilla el equipo de corte por vapor de agua 1 con el retorno de líquido conforme a la invención.

La Figura 10 muestra otro ejemplo de realización del equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención con el retorno de líquido 21, donde el líquido 8 se transporta mediante una bomba 23 del depósito 5 al soplete 6 a través del conducto de alimentación 7. La bomba 23 se puede regular por el dispositivo de control 3 para crear en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7 la presión necesaria para el proceso de corte por vapor de agua. La presión real puede volver a determinarse por medio de un sensor 25, transmitiéndola al dispositivo de control 3.

Como líquido 8 se puede emplear por ejemplo agua de cañería, en cuyo caso sin embargo es conveniente un filtrado mediante el cual se puede eliminar impurezas que podrían ensuciar o calcificar el soplete 6, el conducto de alimentación 7 y la bomba 23. Esto puede ser posible mediante un filtro exterior 40, por ejemplo en un depósito de relleno 41 a través del cual se filtra el líquido 8 antes de cargarlo en el depósito 5. En el depósito 5 está dispuesta además por ejemplo una tubuladura de llenado 39 a través de la cual se puede rellenar el líquido 8.

Para conseguir la descarga del equipo de corte por vapor de agua 1 o del soplete 6 y del conducto de alimentación 7, hay un conducto de descarga 22 dispuesta entre el soplete 6 y la bomba 23. En el conducto de descarga 22 está dispuesta además una válvula de regulación 24 que es regulada por el dispositivo de control 3. De este modo se puede descargar a través del conducto de descarga 22 y de la válvula de regulación 24 el soplete 6 y el conducto de alimentación 7 una vez terminado el proceso de corte por vapor de agua. También es posible controlar por medio de la válvula de regulación 24 el equilibrio de presión en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7 durante el proceso de corte por vapor de agua. Esto puede realizarse de modo que el sensor 25 capte los valores actuales de presión, los retransmita al dispositivo de control 3 y el dispositivo de control 3 ajuste la válvula de regulación 24 de acuerdo con los valores de presión deseados. En el caso de que haya una presión demasiado alta en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7 se abre la válvula de regulación 24 hasta que los valores de presión correspondan con los valores de presión necesarios.

El líquido 8 puede conducirse de nuevo de forma sencilla a través de el conducto de descarga 22 al depósito 5, ya que la presión de trabajo necesaria solamente se forma en el conducto de alimentación 7 después de la bomba 23.

Para poder realizar un sistema de mando cómodo para el usuario y unas posibilidades de relleno existe naturalmente también la posibilidad de situar el filtro 40 en el depósito 5 y/o en el conducto de alimentación 7, y/o en el conducto de descarga 22 y/o poco antes del soplete 6.

Otra posibilidad del equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención con el retorno de líquido 21 está representada esquemáticamente en la Figura 11. Desde el depósito 5 con una tubuladura de llenado 39 dispuesta en él se lleva el líquido 8 a través del conducto de alimentación 7 y de la bomba 23 dispuesta en éste a un evaporador 42. En el evaporador 42 se destila el líquido 8, es decir se calienta a temperatura de ebullición y en el estado gaseoso resultante de ello se transporta por el evaporador 42 al conducto de alimentación 7. Después del evaporador 42 hay dispuesto en el conducto de alimentación 7 un sistema de refrigeración a contracorriente 43, mediante el cual el líquido 8 que se encuentra en estado gaseoso se vuelve a enfriar y por lo tanto vuelve a pasar al estado líquido. Después del enfriamiento a contracorriente 43 se transporta el líquido 8 a otro depósito 5, desde el cual se conduce el líquido 8 al soplete 6 a través de la otra bomba 23'.

La descarga vuelve a realizarse de modo que entre el soplete 6 y la otra bomba 23' está dispuesta una conducto de descarga 22. En el conducto de descarga 22 está situada una válvula de regulación 24, por medio de la cual se puede controlar por una parte la descarga y por otra el equilibrio de presiones. El líquido 8 también se vuelve a llevar nuevamente al otro depósito 5.

En esta estructura del equipo de corte por vapor de agua 1 conforme a la invención se tiene naturalmente también la posibilidad de disponer un sensor 25 y regular por medio de éste la presión en el soplete 6 y en el conducto de alimentación 7. Los valores de presión determinados por el sensor 25 se transmiten al dispositivo de control 3, con lo cual se puede regular de acuerdo con estos valores la bomba 23 y/o la válvula de regulación 24 y/o la válvula de bloqueo 26 y/o la resistencia al flujo 27 y/o el reductor de presión 28. De este modo es posible la adaptación automática de la presión durante el proceso de corte por vapor de agua, y después del proceso de corte por vapor de agua se obtiene una descarga rápida y segura del proceso de corte por vapor de agua.

En el depósito 5 y/o en el depósito 34 y/o en el depósito a presión 35 pueden estar instalados también instrumentos de medida para determinar el nivel de llenado respectivo. De este modo se puede detectar a tiempo cuando la cantidad de líquido 8 sea insuficiente, pudiendo reaccionar debidamente.

Claims (23)

1. Equipo de corte por vapor de agua (1), con por lo menos un depósito (5) para un líquido (8), una fuente de alimentación (2), un dispositivo de control (3) y un soplete (6) unido con el depósito (5) a través de un conducto de alimentación (7) para producir un chorro de vapor de agua que sale a través de una tobera, caracterizado porque hay un conducto de descarga (22), que está en comunicación con el conducto de alimentación (7) para descargar el conducto de alimentación (7) y/o el soplete (6), al terminar o después de terminar el proceso de corte por vapor de agua, siendo la sección del conducto de descarga (22) mayor que la sección del orificio de salida de la tobera en el soplete (6).

2. Equipo de corte por vapor de agua (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de descarga (22) está unida al conducto de alimentación (7) en el soplete (6) o en el entorno del soplete (6).

3. Equipo de corte por vapor de agua (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la sección del conducto de descarga (22) es mayor que la sección del conducto de alimentación (7).

4. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el conducto de alimentación (7) está dispuesta una bomba (23) para formar la presión de trabajo del líquido (8) necesaria en el soplete (6) o en el conducto de alimentación (7) orientado hacia el soplete (6).

5. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el conducto de descarga (22) está situada una válvula de bloqueo (26).

6. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en el conducto de descarga (22) está situada una válvula de regulación (24) para regular la presión en el soplete (6) y/o en el conducto de alimentación (7), así como para la descarga del conducto de alimentación (7).

7. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el conducto de descarga (22) está situada una resistencia al flujo (27).

8. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está previsto un reductor de presión (28) para reducir la presión del líquido (8) a una presión de trabajo deseada.

9. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque la bomba (23) para el transporte del líquido (8) está realizada para trabajar en dos sentidos de flujo, concretamente en sentido hacia el soplete (6) y en el sentido opuesto.

10. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el conducto de descarga (22) está comunicado con el depósito (5) de modo que durante la descarga se puede volver a llevar el líquido (8) al depósito (5) a través del conducto de descarga (22).

11. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el depósito (5) está formado por una bombona de gas o un cartucho de gas.

12. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en el depósito (5) se establece una presión predefinida.

13. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque en el conducto de alimentación (7) está dispuesta una válvula de retención (31).

14. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque en el conducto de descarga (22) está dispuesta una válvula de retención (31').

15. Equipo de corte por vapor de agua (1) según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque la válvula de retención (31) situada en el conducto de alimentación (7) está realizada para que abra a una presión de 0,01 bar a 10 bar, en particular a 1 bar.

16. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque la válvula de retención (31') situada en el conducto de descarga (22) está realizada para que abra a una presión de 1 mbar a 1000 mbar, en particular a 50 mbar.

17. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el líquido (8) está formado por agua.

18. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque hay un filtro (40) para la depuración del líquido (8) dispuesto preferentemente en el depósito (5) y/o en el conducto de alimentación (7) y/o en el conducto de descarga (22) y/o en un depósito de relleno (41).

19. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque está previsto un sensor (25) para determinar la presión en el soplete (6) y/o en el conducto de alimentación (7) y/o en el conducto de descarga (22).

20. Equipo de corte por vapor de agua (1) según la reivindicación 19, caracterizado porque el sensor (25) está unido al dispositivo de control (3).

21. Equipo de corte por vapor de agua (1) según la reivindicación 20, caracterizado porque el dispositivo de control (3) está unido con la bomba (23) y/o la válvula de regulación (24) y/o la válvula de bloqueo (26) y/o la resistencia al flujo (27) y/o el reductor de presión (28) para efectuar la regulación en función de la presión.

22. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque en el conducto de alimentación (7) está dispuesto un evaporador (42).

23. Equipo de corte por vapor de agua (1) según una o varias de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque está previsto un sistema para la captación y tratamiento de los parámetros de trabajo del equipo de corte por vapor de agua (1).