ES2627921T3 - Sistema de regulación de un líquido en un circuito - Google Patents

Abstract

Sistema de regulación de un líquido que circula en un circuito (10), comprendiendo el sistema: - una válvula (200) de machomacho que comprende al menos una entrada y una salida, comprendiendo el machomacho (210) un paso (212) interno a través del cual se destina a pasar el líquido que fluye desde la entrada hasta la salida de la válvula (200) cuando la válvula está abierta, al menos, parcialmente, - un depósito (100) de expansión en comunicación con el líquido que fluye en el circuito (1) y destinado a contener líquido y un gas de compensación, caracterizado porque machomacho (210) comprende al menos en parte un canal (213, 217, 218, 221) de expansión que presenta al menos una abertura lateral sobre una cara (219) lateral del machomacho (210) y que se conforma para garantizar durante el funcionamiento una comunicación entre dicha abertura lateral y el depósito (100) de expansión, conformándose la válvula (200) para que: - al menos cuando la válvula (200) se cierra: la abertura lateral está en comunicación directa con el líquido que proviene de la entrada o de la salida de la válvula (200); - cuando la válvula (200) se abre al menos parcialmente, la abertura lateral coopera con una pared (207) interna solidaria con un cuerpo (201) de la válvula (200) para formar un conducto en comunicación, por una parte, con el depósito (100) de expansión y, por otra parte, el paso (212) interno.

Description

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DESCRIPCION

Sistema de regulacion de un liquido en un circuito Campo tecnico de la invencion

La invencion se refiere de manera general al campo de los equipos que permiten la circulacion de un liquido en un circuito. Mas particularmente, la invencion se refiere a un sistema destinado a integrarse en un circuito cuyo sentido de circulacion puede alterarse.

Se aplica de manera particularmente ventajosa a los circuitos industriales en los que se desea realizar la carga y el sentido de circulacion.

Una aplicacion se refiere, por ejemplo, a la limpieza de los equipos del circuito, tales como filtros, por inversion del sentido de circulacion.

Otra aplicacion se refiere a los circuitos de ensayo que permiten probar o caracterizar los equipos tales como bombas. Un campo de privilegiado es la industria nuclear con la caracterizacion de los equipos integrados en los reactores cuyo transmisor de calor es un metal liquido.

De este modo, la invencion se inscribe particularmente en el desarrollo de reactores de 4a generacion refrigerado por sodio, tal como el reactor ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration).

Estado de la tecnica

En ciertos tipos de circuito, es necesario poder invertir el sentido de circulacion del liquido. Existe para esto bombas capaces de administrar un caudal reversible. Este es el caso de las bombas electromagneticas (PEM).

La inversion del sentido de circulacion del fluido en un circuito modifica inevitablemente el reparto de la presion a lo largo de este. Este cambio de reparto de presion no es compatible con un circuito que no se haya previsto para ello como, se explicara en mayor detalle a continuacion en referencia a la figura 1 que describe un circuito convencional.

El circuito ilustrado en la figura 1 comprende una bomba 2 y una valvula 9 de mariposa, que permite, por ejemplo, interrumpir la circulacion o, incluso, variar la perdida de carga como este es el caso en los circuitos de pruebas y de caracterizacion de las bombas. En el ejemplo ilustrado en la figura 1, el circuito presente, ademas, un cargador 6, por ejemplo, para evacuar el calor que la bomba aporta al circuito. La bomba 2, la valvula 9 de mariposa y el cargador 6 se colocan en serie.

El circuito comprende igualmente un deposito 7 de expansion, tambien se hace referencia al deposito de presurizacion, colocado aguas arriba de la bomba 2 y sin pasar en relacion al circuito que se conecta a una canalizacion. Como se sabe, y como se ilustra en la figura 1, un deposito 7 de expansion comprende una camara de expansion en comunicacion libre y permanente con el liquido del circuito y comprende un gas 72 que aplica una presion sobre la superficie 73 libre del liquido 71 del deposito 7 de expansion. No circula caudal en el deposito 7 de expansion. Solo hay un desplazamiento del liquido 71 del deposito 7 de expansion que permite compensar las variaciones de volumen del liquido presente en el circuito. Esta variacion del volumen se debe a las variaciones de temperatura del liquido. En el ambito del circuito transmisor de calor, estas variaciones de volumen pueden ser significativas. De este modo, el deposito 7 de expansion permite limitar las variaciones de presion aguas arriba de una bomba 2.

El deposito 7 de expansion se asocia a un dispositivo de control de la presion del gas de presurizacion Pc, que por inyeccion o retirada del gas permite variar la presion del gas 72 y, por lo tanto, la presion. Se dota igualmente de un dispositivo 8 de proteccion que limita la presion en el circuito para evitar la destruccion del mismo y las consecuencias asociadas. En caso de sobrepresion en el circuito, el dispositivo 8 de proteccion se activa y la sobrepresion (de gas y/o de liquido) se dirige hacia una salida 81. Ay, pues, abertura del circuito.

En los circuitos de pruebas, midiendo la presion Pc del deposito 7 de expansion, y las presiones aguas arriba PE y aguas abajo Ps de la bomba 2, asi como variando los parametros tales como el sentido de circulacion del liquido y la perdida de cambio por accionamiento de la valvula 9 de mariposa, se puede caracterizar el comportamiento de la bomba 2.

En la figura 1, el sentido de circulacion se representa por las flechas. El reparto de presion es entonces tal que: Ps > Pe. Para simplificar, se considera aqui que Pc < Pe. De hecho, Pc se fija por el valor de la presion Pe y la diferencia entre estas dos presiones es igual a la presion ejercida por la altura de liquido comprendida entre la altitud de la superficie 73 libre en el deposito 7 de expansion y la altitud de la entrada de la bomba 2. Esta presion altimetrica es generalmente la mas despreciable. La presion Pc se fija igualmente en un valor cercano a la presion atmosferica (de 100 a 200 kPa absolutos), por lo tanto, claramente inferior a los valores que puede tomar Ps (de algunos kPa a varias centenas de kPa, incluso mas). El dispositivo 8 de proteccion se preve para activarse si la presion Pc alcanza un valor limite mas alla del cual la instalacion ya no es segura. En el caso del esquema anterior, este dispositivo podria calibrarse a una presion justo por encima de Pc, 250 kPa, por ejemplo. Si el sentido de circulacion es el de la

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figura 1, es decir, de la bomba 2 hacia la valvula 9 de mariposa, el conjunto funciona correctamente.

La figura 2 ilustra el circuito de la figura 1 en el que el sentido de circulacion se invierte.

Esta inversion de sentido de circulacion, incluso voluntaria, hace que la bomba 2 suministra la presion Ps en la parte del circuito que se conecta al deposito 7 de expansion. Esto hace que se corra el riesgo de desencadenar el dispositivo 8 de proteccion y abrir el circuito, a la vez que no hay ningun fallo en el circuito.

Por otra parte, la presion Pe en la entrada de la bomba 2 puede potencialmente disminuir bajo la presion del vapor de saturacion del fluido contenido en el circuito y conllevar a su evaporacion en la parte del circuito comprendida entre la valvula 9 de mariposa y la bomba 2. La bomba 2 puede, engonces, danarse y pueden generarse turbulencias importantes.

De este modo, la posicion relativa de la bomba 2 y del deposito 7 de expansion depende del sentido de circulacion del liquido en el circuito. Esto plantea, pues, problema en los circuitos en el sentido de circulacion reversible.

Para permitir la reversibilidad del sentido de circulacion, una solucion consiste en equipar el circuito de dos valvulas 9, 91 de mariposa y dos depositos 7, 7' de expansion, cada uno dotado de un dispositivo 8, 8' de seguridad y de un dispositivo de control de la presion. Un tal sistema se ilustra en la figura 3 y 4. Ademas, es necesario proporcionar una valvula 74, 74' de aislamiento entre cada deposito de expansion y el circuito. En funcion del sentido de circulacion, un deposito 7, 7' de expansion se desconecta del circuito cerrando la valvula 74, 74' de aislamiento que lo conecta al circuito. En estas figuras, las valvulas de puntos se abren completamente y las valvulas de lineas continuas se cierran completamente.

Esta solucion presenta el inconveniente de necesitar numerosos equipos y una complejidad aumentada, lo que tiene a reducir la fiabilidad del conjunto y a aumentar el coste de fabricacion y de mantenimiento. Ademas, esto necesita o intervenciones humanas frecuentes para las aberturas o los cierres de las valvulas, o la implementacion de un sistema de control automatico, con riesgo de fallos.

Otra solucion ilustrada en las figuras 5 y 6, consiste en prever un circuito equipado de dos valvulas 9, 91 de mariposa y de un unico deposito 7 de expansion dotado de un dispositivo 8 de proteccion y de un dispositivo de control de la presion. La valvula 9 de mariposa dispuesta en la entrada de la bomba 2 siempre esta totalmente abierta. Esta valvula se representa en puntos en los dos sentidos de circulacion. Cuando el deposito de expansion se dispone en la entrada de la bomba (figura 5), el circuito funciona con normalidad, ya que la presion en la salida de la bomba no se transfiere directamente al deposito 7 de expansion.

Cuando el deposito 7 de expansion se dispone en la salida de la bomba (figura 6), la perdida de carga provocada por el intercambiador corre el riesgo de disminuir excesivamente la presion en la entrada de la bomba y de llevarla bajo un umbral de cavitacion.

Esta solucion, por lo tanto, se limita a aplicaciones en las que la presion es lo suficientemente elevada como para evitar la cavitacion. El rango de caudal util, por lo tanto, se reduce necesariamente.

El documento US 5 722 458 desvela un sistema de regulacion que comprende las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 1.

Por lo tanto, existe una necesidad que consiste en ofrecer una solucion que permite una circulacion de liquido que sea reversible y que no presenta ciertos al menos inconvenientes anteriormente mencionados de las soluciones existentes.

La presente invencion trata de alcanzar este objetivo para circuitos en los que la valvula es una valvula de macho.

Mas particularmente, tiene como objetivo proporcionar un circuito que integra una valvula de macho que permite alternar el sentido de circulacion limitando la complejidad del circuito y permitiendo un rango de funcionamiento no restringido, y esto preferentemente para varios tipos de valvulas de macho.

Resumen de la invencion

Para alcanzar este objetivo, un modo de realizacion de la presente invencion se refiere a un sistema de regulacion de un liquido que circula en un circuito preferentemente apto para invertir el sentido de circulacion, comprendiendo el sistema:

- una valvula de macho que comprende al menos una entrada y una salida, comprendiendo el macho un paso interno a traves del cual se destina a pasar el liquido que fluye desde la entrada hasta la salida de la valvula cuando la valvula se abre o al menos parcialmente, permitiendo la posicion del macho en relacion con un cuerpo del macho regular el flujo del caudal de liquido a traves de la valvula,

- un deposito de expansion en comunicacion con el liquido que fluye en el circuito y destinado a contener liquido y un gas de compensacion.

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La bola comprende, al menos en parte, un canal de expansion que presenta, al menos, una abertura lateral situada sobre una cara lateral del macho y que se conforma para garantizar una comunicacion entre dicha abertura lateral y el deposito de expansion, conformandose la valvula para que:

- al menos cuando la valvula se cierra: la abertura lateral esta en comunicacion directa con el liquido que proviene de la entrada o de la salida de la valvula, es decir, cuando el paso interno no se comunica directamente con la entrada o la salida de la valvula; el liquido presente en la entrada o en la salida de la valvula puede, por lo tanto, comunicarse con el deposito de expansion, entrando en el canal de expansion por la abertura lateral,

- cuando la valvula esta abierta, al menos, parcialmente, es decir, cuando el paso interno se comunica directamente con la entrada y/o salida de la valvula, la abertura lateral coopera con una pared interna de un cuerpo de la valvula para formar un conducto en comunicacion, por una parte, con el deposito de expansion y, por otra parte, con el paso interno.

De este modo, el deposito de expansion se conecta al circuito mediante la valvula, preferentemente entre la entrada y la salida de la valvula, y para que el deposito de expansion se comunique con al menos uno de entre la entrada y la salida de la valvula independientemente de la situacion del macho.

La posicion del macho es igualmente independiente de la presion del liquido en el circuito y en el deposito de expansion. El canal del macho permite una comunicacion permanente entre el deposito de expansion y al menos una de las ramas del circuito.

De este modo, la invencion permite concebir un circuito reversible en el que el deposito de expansion esta permanentemente en comunicacion con el liquido del circuito.

Ademas, la invencion permite mejorar considerablemente la fiabilidad del sistema ya que no necesita dirigir con precision las valvulas de aislamiento o de uno o varios depositos como en una solucion de la tecnica anterior. Con la solucion ilustrada en la figura 3 y 4, un control inadecuado de las valvulas de aislamiento puede, de hecho, conllevar una desactivacion simultanea de los dos depositos de expansion, lo que puede provocar graves consecuencias.

Por otra parte, es posible tener solo una sola valvula de mariposa formada por la valvula. Esto permite reducir la perdida de carga inevitablemente inducida por la presencia de valvulas adicionales como es el caso en otras soluciones de la tecnica anterior. La invencion permite, de esta manera, ampliar el rango de caudales admisibles.

Ademas de simplificar el control del deposito de expansion, la invencion permite reducir significativamente el numero de componentes necesarios y, en particular, el numero de componentes de control, lo que permite mejorar la fiabilidad del circuito y disminuir el coste.

Por otra parte, el segun la invencion permite controlar de manera precisa y fiable la presion mas baja del circuito, evitando asi que la presion en el circuito no baje por debajo de una presion minima deseada.

De manera particularmente ventajosa, el sistema segun la invencion se aplica tanto a las valvulas rectas, valvulas igualmente disenadas en linea que las valvulas acodadas. Puede, por lo tanto, integrarse en cualquiera de las partes del circuito, en las secciones rectilineas y en las curvaturas o los angulos.

Una de las ventajas de la invencion es igualmente reducir los riesgos de aparicion de chorros de liquido en el interior del deposito de expansion. El nivel de la superficie libre del liquido en el deposito de expansion por lo tanto se estabiliza, lo que hace mas fiable el control del nivel y de la presion de liquido en el circuito.

Opcionalmente, la invencion puede, ademas, presentar al menos una cualquiera de las caracteristicas siguientes que pueden considerarse por separado o en combinacion:

- Ventajosamente, el sistema se configura para que el deposito de expansion este, durante el funcionamiento, en comunicacion permanente con el liquido que fluye en el circuito.

- Preferentemente, en el que el conducto desemboca, por una parte, en el deposito de expansion y desemboca,

por otra parte, en un espacio formado por una cara inferior del macho y un fondo del cuerpo de la valvula,

estando este espacio en comunicacion con el paso interno por un canal practicado en el macho.

- Preferentemente, la abertura lateral es un rebaje, la cooperacion del rebaje y de la pared interna solidaria con el cuerpo de la valvula formando el conducto cuando la valvula se abre al menos parcialmente.

- El cuerpo comprende un asiento configurado para recibir un macho. La pared interna solidaria con el cuerpo es

una pared del asiento. Alternativamente, el cuerpo de valvula no comprende un asiento y la pared solidaria con el

miembro de valvula con la que coopera el macho y una pared interna opuesta a una pared externa del miembro de valvula.

- Preferentemente, el rebaje se extiende desde el deposito de expansion hasta la cara inferior del macho. Mas particularmente, el rebaje se extiende desde una cara superior del cuerpo de la bola hasta la cara inferior del macho. Preferentemente, el rebaje forma una ranura.

- Segun un modo de realizacion ventajoso, el macho es un macho esferico. Este tipo macho presenta como ventaja mejorar la estanqueidad. La invencion permite aplicarse de manera particularmente simple a este tipo de valvula. Alternativamente, el macho es un macho cilindrico.

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- Ventajosamente, el sistema se conforma para que cuando la valvula se abra, el deposito de expansion se comunica con el lfquido que atraviesa la valvula unicamente por medio del rebaje, de dicho espacio y del canal inferior.

- Ventajosamente, la valvula es de tipo "paso completo". Permite, cuando esta totalmente abierta, crear una perdida de carga del mismo orden que la parte de una tuberfa, de un codo o de una seccion recta, de la misma longitud.

- Preferentemente, todo el lfquido que pasa desde el circuito al deposito de expansion pasa por el o los canales de expansion.

Preferentemente, el sistema se conforma para que cuando la valvula se abra, el deposito de expansion se comunica

con el lfquido que atraviesa la valvula unicamente por medio del rebaje, de dicho espacio y del canal inferior.

De este modo, cuando la valvula se abre y la velocidad de circulacion del lfquido es importante, el lfquido que

penetra en el deposito de expansion no pasa directamente desde el paso interno al deposito de expansion, limitando

por esto los chorros este ultimo.

- Ventajosamente, la valvula es una valvula recta. Mas generalmente, formando la entrada y la salida de la valvula un angulo comprendido entre 130 ° et 180 °. Alternativamente, la valvula es una valvula acodada, formando la entrada y la salida de la valvula un angulo inferior a 130 °.

- Ventajosamente, la valvula comprende un cuerpo y un capuchon que forman un recinto, alojandose el deposito de expansion en el recinto. De este modo, el deposito de expansion y la valvula se reagrupan en un mismo componente. Esto permite, en particular, simplificar el montaje del circuito y de limitar la congestion. Ademas, el numero de componentes se limita y la fiabilidad del circuito mejora. En particular, la estanqueidad del sistema se hace particularmente segura.

- El obturador se puede mover en el interior del cuerpo de valvula. El obturador movil se puede mover con respecto al deposito de expansion. El cuerpo de valvula se fija en relacion a un bastidor del sistema. Por lo general, el cuerpo de valvula se fija en relacion a los conductos conectados en la entrada y en la salida de la valvula. El deposito de expansion esta fijo en relacion al cuerpo de valvula en el momento del desplazamiento del obturador movil.

- Ventajosamente, el deposito de expansion se forma al menos en parte por una pared interna del cuerpo de valvula. Mas particularmente, el deposito de expansion se forma por las paredes internas del cuerpo de valvula, por la pared interna del capuchon y por una cara superior del cuerpo del obturador movil. Preferentemente, el deposito de expansion se define unicamente por las paredes internas del cuerpo de valvula, por la pared interna del capuchon y por una cara superior del cuerpo del obturador movil.

- El deposito de expansion se aloja en parte al menos en el capuchon. Preferentemente, al menos 20 % y preferentemente al menos 30 % y preferentemente al menos 50 % del volumen interno del deposito de expansion se aloja en el volumen interno del capuchon. El obturador esta distante del capuchon. No esta presente en el capuchon.

- Segun un modo de realizacion ventajoso, el deposito de expansion se dispone verticalmente mas alto que el obturador movil. El lfquido presente en el deposito de expansion puede, por lo tanto, fluir por la gravedad a traves del obturador movil. Preferentemente, el deposito de expansion puede disponerse en la vertical y por encima del obturador movil o puede no disponerse en la vertical del obturador movil. Segun un modo de realizacion ventajoso, el deposito de expansion sobrepasa al obturador movil.

- Segun un modo de realizacion, el obturador movil esta distante de una parte de al menos del deposito de expansion. De este modo, en una parte al menos del deposito de expansion, el obturador movil esta ausente.

- Segun un modo de realizacion, el deposito de expansion esta distante del obturador.

- Segun un modo de realizacion, el deposito de expansion se conecta en la valvula disponiendose a una distancia de esta manera.

- El deposito de expansion esta separado del obturador. Esto permite, en particular, no causar el desplazamiento en el deposito de expansion en el momento del desplazamiento del obturador movil, mejorando, por esto, la fiabilidad y la robustez del sistema. La independencia entre el deposito de expansion y el obturador permite, igualmente, dimensionar independientemente el deposito de expansion y el obturador movil. En particular, el deposito de expansion puede adaptarse, en particular en terminos de volumen, a las caracterfsticas del circuito (caudal, presion), conservando un obturador movil de pequenas dimensiones con el fin de reducir la congestion del sistema y realizar un obturador movil con las dimensiones y estados de superficie perfectamente controlados.

- El deposito de expansion se configura para contener un gas comprimido.

- Ventajosamente, en posicion cerrada, el cuerpo del macho impide cualquier comunicacion del lfquido entre la entrada y la salida, es decir, de una brida a la otra.

- Ventajosamente, el sistema se configura para orientar el sentido de cierre del macho en funcion del sentido de circulacion del lfquido en el circuito.

- Ventajosamente, en posicion cerrada de la valvula, el paso interno del macho permanece en comunicacion con una parte del circuito que separa la valvula de una entrada de la bomba.

- Ventajosamente, el macho se acciona por un dispositivo de control que comprende un motorreductor alojado en el interior del deposito de expansion. De esta manera se situa el recinto. Ventajosamente, el motorreductor se sumerge en el gas de compensacion, reduciendo asf las restricciones de estanqueidad.

- Ventajosamente, el sistema comprende un rebosadero para limitar el nivel del lfquido en el deposito de expansion y en el que el motorreductor se dispone por encima del rebosadero. El sistema se configura para que

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el nivel del liquido en el deposito de expansion sea inferior a un nivel dado, y en el que, el motorreductor se dispone por encima de este nivel dado.

- Ventajosamente, el sistema comprende un dispositivo dispuesto en el deposito de expansion, bajo el rebosadero y se configura para romper los chorros de liquido desde el canal de expansion.

- Ventajosamente, el sistema comprende un dispositivo de proteccion termica alojado en el interior del deposito de expansion y conformado para aislar termicamente el motorreductor del calor del liquido.

- Ventajosamente, el sistema comprende un cojinete de guia en rotacion del macho y en el que el cojinete se aloja en el interior del deposito de expansion. De este modo, el cojinete se situa en el recinto. Ventajosamente, el sistema se configura para que, durante el funcionamiento, el cojinete se sumerja en el fluido. Alternativamente, se sumerge en el gas de compensacion y se situa fuera del fluido. Ventajosamente, el cojinete comprende un paso que permite la libre circulacion del fluido a traves del cojinete.

- Ventajosamente, la valvula es una valvula de mariposa.

- Ventajosamente, la entrada y/o la salida se forma por una brida configurada para conectarse a una canalizacion del circuito.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un circuito que comprende un sistema segun una cualquiera de las caracteristicas anteriores y una bomba apta para suministrar en dos sentidos opuestos. De manera opcionalmente y ventajosa:

- el macho comprende al menos un canal de expansion para el paso del liquido que desemboca en el paso interno del macho para poner en comunicacion el deposito de expansion y el circuito, configurandose el circuito para orientar el sentido de cierre del macho durante el funcionamiento del sentido de circulacion del liquido en el circuito.

- el circuito se configura de manera que, en el momento del cierre de la valvula, se gire el macho para que el paso interno permanezca en comunicacion con una parte de circuito separando la valvula de una entrada de la bomba.

- el circuito comprende una sola valvula. De esta manera, la perdida de carga se limita en relacion con los circuitos que comprenden dos valvulas para garantizar el funcionamiento reversible del circuito. El rango de caudal admisible es, por lo tanto, mas importante.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere al uso del sistema segun la invencion para regular la circulacion de un liquido que presenta una temperatura superior o igual a 350 0C y preferentemente superior o igual a 400 0C.

Preferentemente, la invencion se utiliza para regular la circulacion de sodio liquido destinado a garantizar la transferencia de calor en el circuito de reactor nuclear con un transmisor de calor de sodio.

Los otros objetos, caracteristicas y ventajas de la presente invencion apareceran al examinar la descripcion siguiente y los dibujos adjuntos. Se entiende que otras ventajas pueden incorporarse.

Breve descripcion de las figuras

Los objetivos, objetos, asi como las caracteristicas y ventajas de la invencion se haran mas evidentes a partir de la descripcion detallada de un modo de realizacion de esta ultima que se ilustra por los dibujos adjuntos siguientes, en los que:

La figura 1 es un esquema que representa un primer circuito segun la tecnica anterior en el que el liquido circula en un primer sentido.

La figura 2 es un esquema del circuito ilustrado en la figura 1 y en el que el liquido circula en un segundo sentido opuesto al primero.

Las figuras 3 y 4 son esquemas que representan un segundo circuito segun la tecnica anterior en el que el liquido circula respectivamente en un primer sentido y en un segundo sentido.

Las figuras 5 y 6 son esquemas que representan un tercer circuito segun la tecnica anterior en el que el liquido circula respectivamente en un primer sentido y en un segundo sentido.

La figura 7 es un esquema que representa un ejemplo de circuito equipado con un sistema segun un modo de realizacion de la invencion.

La figura 8 es una vista en perspectiva de un cuerpo de valvula de un sistema segun un primer ejemplo de realizacion de la invencion.

La figura 9 es una vista lateral del cuerpo de valvula ilustrado en la figura 8.

La figura 10 es una vista en seccion simplificada de un sistema segun un primer ejemplo de realizacion de la invencion. La figura 11 es una visa en perspectiva de un macho cilindrico que equipa el sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion ilustrado en la figura 10.

La figura 12 es una vista en seccion del macho ilustrado en la figura 11.

La figura 13 es una vista segun la seccion BB del sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion ilustrado en la figura 10, en el que la valvula esta completamente abierta.

La figura 14 es una vista segun la seccion CC del sistema en la configuracion ilustrada en la figura 13.

La figura 15 es una vista ampliada de la figura 14, centrada sobre la cooperacion entre el cuerpo de la valvula y el macho.

La figura 16 es una vista segun la seccion BB del sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion

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ilustrado en la figura 10, en el que la valvula esta completamente cerrada en un segundo sentido.

La figura 17 es una vista segun el corte DD del sistema en la configuracion ilustrada en la figura 16.

La figura 18 es una vista en perspectiva de un cuerpo de valvula de un sistema segun un segundo ejemplo de realizacion de la invencion.

La figura 19 es una vista del cuerpo de valvula ilustrado en la figura 18.

La figura 20 es una vista en perspectiva de un macho cilindrico que equipa un sistema segun el segundo ejemplo de realizacion de la invencion.

La figura 21 es una vista en seccion del macho ilustrado en la figura 20.

La figura 22 es una vista en seccion simplificada de un sistema segun un segundo ejemplo de realizacion de la invencion. La figura 23 es una vista segun la seccion BB del sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion ilustrado en la figura 22, en el que la valvula esta completamente abierta.

La figura 24 es una vista segun la seccion BB del sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion ilustrado en la figura 22, en el que la valvula esta completamente cerrada en un primer sentido.

La figura 25 es una vista segun la seccion CC del sistema en la configuracion ilustrada en la figura 24.

La figura 26 es una vista segun la seccion BB del sistema segun el ejemplo de realizacion de la invencion ilustrado en la figura 22, en el que la valvula esta completamente cerrada en un segundo sentido.

La figura 27 es una vista segun el corte DD del sistema en la configuracion ilustrada en la figura 26.

Los dibujos se dan a titulo de ejemplo y no son limitantes de la invencion. Constituyen representaciones esquematicas de principio destinadas a facilitar la comprension de la invencion y no estan necesariamente a escala de las aplicaciones practicas. En particular, las dimensiones y los espesores relativos de las diferentes piezas, paredes y miembros no son representativos de la realidad.

Descripcion detallada de la invencion

Un ejemplo de circuito que integra un sistema segun la invencion se describira ahora en referencia a la figura 7.

En este ejemplo, el circuito 1 comprende una bomba 2, preferentemente reversible, un intercambiador 6 y un sistema 10 segun la invencion que comprende una valvula 200. Estos tres elementos se disponen en serie. Forman un circuito cerrado y se conectan de manera fluida entre ellos por secciones 3, 4, 5 de canalizacion. La seccion 3 conecta la bomba 2 al intercambiador 6, la seccion 4 conecta el intercambiador de calor 6 a la valvula 200 del sistema 10 y la seccion 5 conecta la valvula 200 del sistema 10 a la bomba.

En el ambito de la presente invencion, se califica de circuito 1 al circuito cerrado que comprende la bomba 2 y que comprende preferentemente el intercambiador 6 o cualquier otro(s) miembro(s), asi como la valvula 200 del sistema 10. Por supuesto, se pueden incorporar otros elementos al sistema 10. Por otra parte, el intercambiador 6 puede reemplazarse por otro componente o diversos otros componentes.

La bomba 2 es reversible, lo que permite tener como entrada y como salida, respectivamente, las secciones 5 y 3 o inversamente como entrada y como salida respectivamente las secciones 3 y 5. La valvula 200 comprende una salida y una entrada que se invierten en funcion del sentido de circulacion del liquido.

De manera particularmente ventajosa, el sistema 10 comprende un deposito 100 de expansion que permite compensar las variaciones de volumen del liquido presente en el cirquito y que se deben a las variaciones de temperatura del liquido. El deposito 100 de expansion se conecta a la valvula 200 montada en serie sobre el circuito 1. De este modo, el deposito 100 de expansion no se conecta en serie sobre el circuito 1 que comprende la bomba 2 y la valvula 200. Se conecta en derivacion por medio de la valvula 200.

La valvula 200 se configura para permitir una comunicacion permanente entre el circuito 1 y el deposito 100 de expansion. De este modo, independientemente de la posicion del macho 210 de la valvula 200, el deposito 100 de expansion se comunica con al menos una de las secciones 4 o 5 del circuito.

De manera particularmente ventajosa, esto permite mejorar considerablemente la fiabilidad del sistema 10 ya que ya no es necesario controlar con precision las valvulas de aislamiento de uno o varios depositos como en la solucion ilustrada en las figuras 3 y 4. Ademas, es posible tener solo una sola valvula de mariposa formada por la valvula 200. Esto permite reducir la perdida de carga inevitablemente inducida por la presencia de valvulas adicionales como es el caso en la solucion ilustrada en las figuras 5 y 6. En particular, la invencion no necesita la presencia de una valvula 91 de mariposa sobre la seccion 3 entre el intercambiador 6 y la bomba 2. La invencion permite, de esta manera, ampliar el rango de caudales admisibles. Ademas de simplificar el control del deposito 100 de expansion, la invencion permite reducir significativamente el numero de componentes necesarios y, en particular, el numero de componentes de control, lo que permite mejorar la fiabilidad del circuito 1 y disminuir el coste.

El deposito 100 de expansion puede conectarse en la valvula 200 disponiendose a distancia de esta ultima. En un modo de realizacion preferente, el deposito 100 de expansion y la valvula 200 estan reagrupadas al contrario en un mismo componente. Esto permite, en particular, simplificar el montaje del circuito y de limitar la congestion. De manera mas ventajosa aun, esto permite acercar el deposito 100 de expansion del circuito 1 y de mejorar de esta manera la reactividad del deposito 100 de expansion y de un dispositivo 8 de proteccion contra las sobrepresiones asociadas al deposito 100 de expansion. De manera ventajosa, las partes del deposito de expansion comprende el

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liquido 112 y el gas 103 de presurizacion presentan diametros sustancialmente identicos.

Preferentemente, el deposito 100 de expansion sobrepasa la valvula 200 y se comunica con el liquido del circuito por un canal, designado como canal 213 de expansion, llevado al menos en parte por el macho 210. De manera igualmente ventajosa, la valvula 200 comprende un cuerpo 201 y un capuchon 101 que forman entre los dos un recinto 102, alojandose el deposito 100 de expansion en el interior de este recinto 102.

De este modo, el obturador movil es diferente del deposito 100 de expansion, fijandose este ultimo en relacion con el cuerpo 201 de valvula 200. El obturador movil se puede mover con respecto al deposito de expansion.

En los modos de realizacion no limitantes ilustrados en las figuras que se describen a continuacion, el deposito 100 de expansion se dispone verticalmente por encima del obturador movil. Mas particularmente, el deposito 100 de expansion sobrepasa el obturador en movil. El deposito de expansion se forma por las paredes internas del cuerpo 201 de valvula 200, por la pared interna del capuchon 101 y por una cara 214 superior del cuerpo del obturador movil. De este modo, el deposito de expansion se aloja en parte al menos en el capuchon. Preferentemente, al menos 20 % y preferentemente al menos 30 % y preferentemente al menos 50 % del volumen interno del deposito 100 de expansion se aloja en el volumen interno del capuchon 101.

Un primer ejemplo de sistema 10 segun la invencion se describira ahora en detalle en referencia a las figuras 8 a 17.

En el ejemplo que sigue, la valvula 200 es una valvula de mariposa o una valvula que permite hacer circular o interrumpir la circulacion del liquido en el interior del circuito 1.

Las figuras 8 y 9 representan el cuerpo 201 de valvula en el interior del cual el macho 210, por ejemplo, cilindrico, es movil para regular el paso del liquido de una brida a la otra de la valvula 200. Para un sentido de circulacion del fluido, la brida 202 forma la entrada de la valvula y la brida 203 forma la salida de la valvula. La entrada y la salida se invierten, naturalmente, en caso de inversion del sentido de circulacion. En el ejemplo ilustrado, las bridas 202, 203 se destinan a conectarse a una tuberia por medio de pernos sin que esto sea limitante. De hecho, se contempla una fijacion por soldadura, en particular, para las aplicaciones en las que el liquido es un metal liquido, tal como sodio, como es el caso de los reactores nucleares refrigerado por sodio.

En el ejemplo que sigue, la valvula es una valvula en la linea, siendo la entrada y la salida sustancialmente coaxiales. Las secciones 4 y 5 se disponen entonces en la prolongacion entre si. Por otra parte, el macho es esferico.

Cono sera el caso ilustrado a continuacion en referencia a las figuras 18 y 27, la invencion cubre igualmente las valvulas 200 con macho que son acodadas. Cubre igualmente los machos cilindricos.

Como se ilustra en las figuras 10, 11 y 12, el macho 210 presenta un cuerpo 211 que consta de un paso 212 interno para el liquido. Este paso 212 interno permite poner en comunicacion la entrada y la salida del liquido para ciertas posiciones angulares al menos del macho 210 en relacion con el cuerpo 201 de valvula. Como en cualquier valvula de macho, la forma y la dimension del interior del cuerpo 201 de valvula y del cuerpo 211 del macho se seleccionan para que el liquido solo pueda fluir de una brida a otra a traves del paso 212 interno llevado por el cuerpo 211 del macho 210. Preferentemente, el cuerpo de valvula comprende un asiento 209 conformado para recibir el macho esferico. El asiento 209 se solidariza con el cuerpo 201 de valvula 200.

La posicion angular del macho en relacion con el cuerpo 201 de valvula entonces, en relacion con las bridas de entrada 202 y de salida 203, se controla por un dispositivo de control que comprende tipicamente un accionador, por ejemplo, un motorreductor 120.

El cuerpo 201 de valvula y el capuchon 101 que forman un recinto 102 en el interior del cual se aloja el deposito 100 de expansion. Este recinto 102 se sella a excepcion de un canal 213 de comunicacion entre el deposito 100 de expansion y una de las bridas, como se describira mas tarde, y, opcionalmente, con la excepcion de un rebosadero 107, de un orificio 104 para la administracion del gas de presurizacion que se describira igualmente mas en detalle a continuacion.

De manera particularmente ventajosa, el cuerpo 211 del macho consta al menos en parte de un canal 213 que permite al liquido que circula en el interior del circuito y que proviene de una de las dos bridas 202, 203, penetrar en el interior del deposito 100 de expansion formado por el recinto 102. Se esta manera se califica de canal 213 de expansion.

El cuerpo 211 del macho 210 comprende al menos una abertura lateral situada en una cara 219 lateral del macho. La valvula 200 se conforma para garantizar una comunicacion permanente entre dicha abertura lateral y el deposito 100 de expansion. En el ejemplo ilustrado, la abertura lateral forma un rebaje 218 que se extiende desde el interior del circuito hasta el deposito 100 de expansion.

Preferentemente, este rebaje 218 se extiende desde una cara superior del cuerpo 211 del macho hasta la cara 220 interior del macho 210.

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Ventajosamente, el rebaje 218 forma una ranura. La valvula se conforma para que al menos cuando la valvula este cerrada, el rebaje 218 esta en comunicacion directa con el liquido que proviene de la entrada o de la salida de la valvula 200. En la figura 10, el rebaje 218 se comunica con el liquido que pasa por la brida 203. De este modo, cuando el paso 212 interno no se comunica directamente con la entrada o la salida de la valvula, el liquido presente en la entrada o en la salida de la valvula puede, por lo tanto, comunicarse con el deposito 100 de expansion, entrando en el canal 213 de expansion por el rebaje 218.

Por otra parte, la valvula se conforma para que al menos cuando la valvula 200 esta abierta al menos parcialmente, es decir, cuando el paso 212 interno se comunica directamente con la entrada y/o salida de la valvula, el rebaje 218 coopera con la pared 207 interna del asiento 209 para formar un conducto cuya seccion, tomada perpendicularmente en el flujo del liquido en el conducto forma un contorno cerrado. Este conducto esta en comunicacion, por una parte, con el deposito 100 de expansion y, por otra parte, con el paso 212 interno. Preferentemente, este conducto desemboca, por una parte, en el deposito 100 de expansion y, por otra parte, en un espacio 221 formado por una cara 220 interior del macho 210 y el fondo 208 del cuerpo 201. En el modo de realizacion ilustrado en el que el cuerpo 201 comprende un asiento 209, delimitando el fondo 208 con la cara 220 inferior del macho esferico el espacio 221 esta el fondo del asiento 209. Este espacio 221 esta en comunicacion con el paso 212 interno por un canal 217, tipicamente un agujero, practicado en el macho 210. En el ejemplo no limitante ilustrado, este espacio 221 se forma por una ranura 222 practicada sobre la cara 220 inferior del cuerpo 211 del macho 210 y que coopera con el fondo 208 del asiento 209 para definir un paso para el liquido.

Un canal de expansion que forma un rebaje 218 o una ranura sobre la cara lateral del cuerpo 211 del macho 210 que permite ventajosamente simplificar la realizacion del macho.

Sin embargo, este ejemplo no es limitante. La invencion se extiende a los modos de realizacion en los que el canal de expansion forma un conducto que presenta una abertura lateral que forma una ranura. Por otra parte, la invencion se extiende a los modos de realizacion en los que el canal de expansion forma un conducto, tipicamente un agujero, que se comunica directamente entre la abertura lateral y el paso 212 interno.

De este modo, la valvula 200 se conforma para que, independientemente de la posicion del macho 210, el canal 213 de expansion este siempre en comunicacion con la entrada o la salida de la valvula 200. Ya que sea la abertura lateral se comunique directamente con la entrada o la salida de la valvula, o que se comunice con el paso 212 interno, preferentemente a traves del espacio 211, cuando el paso 212 interno se comunica con la entrada o la salida de la valvula. El liquido, por lo tanto, siempre puede alcanzar el deposito 100 de expansion formado por el recinto 102. Esto se describira en mayor detalle con referencia a las figuras 13 a 17.

El volumen de expansion es el volumen del liquido 112 situado entre la cara superior 214 del macho 210 y la superficie libre 105 del liquido.

El macho 210 representa una perdida de carga variable. La comunicacion entre el circuito y el deposito 100 de expansion se realiza por una ruta que siempre esta en la parte exterior de la seccion de bomba-perdida de carga inducida por el macho 210. De este modo, independientemente de la posicion del deposito 100 de expansion en el circuito, el deposito 100 de expansion nunca ve la presion administrada por la bomba, al contrario que el deposito de expansion del circuito ilustrado en la figura 2 que esta en comunicacion directa con la salida de la bomba. Por otra parte, en el circuito de la figura 2 el deposito 100 de expansion impone la presion entre la valvula y un componente tal como el intercambiador.

Preferentemente, y como se ilustra en la figura 10, un cojinete 108 provisto de rodamientos 109 se preve para garantizar la guia en rotacion del macho 210. Preferentemente, el cojinete 108 guia el macho 210 al nivel de un eje 216 del macho 210 solidario con el cuerpo 211 del macho y que se extiende segun la direccion de rotacion de este ultimo. Preferentemente, el cojinete 108 se situa en la proximidad inmediata de la cara 214 superior del macho 200 que forma un cilindro en su parte superior. Se preve en el cojinete 108 un paso 110 para el liquido que proviene del paso 212 interno llevado por el cuerpo 211 del macho. Segun un modo de realizacion alternativo no ilustrado, si el cojinete 108 se aloja en el cuerpo 201 de valvula, un paso puede practicarse en el espesor de la pared del cuerpo 201 de la valvula para permitir al liquido pasar desde la cara 214 superior del cuerpo 211 del macho hasta un espacio situado por encima del cojinete.

De este modo, durante el funcionamiento, el cojinete 108 se sumerge en el liquido 112 presente en el deposito 100 de expansion.

Ventajosamente, un dispositivo 111 de alcachofa se preve para evitar las proyecciones de liquido que provienen del canal 213 de expansion con una velocidad significativa. Sobre este ejemplo, una alcachofa 111 se coloca por encima del cojinete 108. Durante el funcionamiento normal, la alcachofa 111 se sumerge y la superficie 105 libre del liquido 112 se situa por encima de la alcachofa 111.

Un rebosadero 107 se preve igualmente para evacuar un posible desbordamiento de liquido. Durante el funcionamiento normal, la superficie 105 libre del liquido 112 se situa, pues, por debajo del rebosadero 107.

En el recinto 102 formado por el cuerpo 201 de la valvula 200 y el capuchon 101, y por encima de la superficie 105

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libre del liquido 112, se encuentra el gas 103 de presurizacion igualmente denominado gas de cielo, cuya funcion es compensar las variaciones de volumen del liquido en el circuito y garantizar que la presion del circuito permanece en un intervalo aceptable de funcionamiento.

Un orificio 104 tambien se preve para la gestion de la presion del gas 103 de presurizacion. Este orificio 104 se situa preferentemente en la parte superior del capuchon 101.

De manera ventajosamente pero opcionalmente, el sistema comprende igualmente un dispositivo 8 de proteccion, preferentemente conectado al orificio 104 de gestion de gas, y configurado para regular y limitar la presion del gas en el deposito 100 de expansion y, por lo tanto, la presion del liquido en el circuito cuando este ultimo cruza un valor umbral que podria danar el circuito. Cuando el dispositivo 8 de proteccion se activa, la sobrepresion de gas se dirige hacia una salida 81 que evita sobrepasar una presion limite admisible para el deposito de expansion y el circuito.

Como se indico anteriormente, un dispositivo de control se preve para controlar la posicion angular del macho 210 en relacion con el cuerpo 201 de valvula. Cabe senalar aqui que la posicion angular del macho 210 es perfectamente independiente de la presion que reina en el interior del circuito y de la presion que reina en el interior del deposito 100 de expansion.

Segun un modo de realizacion particularmente ventajoso, se preve que este dispositivo de control se aloje en el interior del recinto 102 y que, tambien preferentemente, el acoplamiento entre el macho 210 y el dispositivo de control se aloje igualmente en el interior del recinto 102. De este modo, la invencion permite reducir considerablemente las restricciones de estanqueidad, mejorando por esto la fiabilidad y del sistema 10.

Mas particularmente, el dispositivo de control comprende un motor, normalmente un motorreductor 120, preferentemente alojado en el recinto 102 por encima del rebosadero 107. Por lo tanto, se sumerge en el gas de presurizacion alejandose ventajosamente del fluido 112. Un dispositivo 125 de acoplamiento entre la salida del motorreductor 120 y el macho 210 se situa igualmente por encima del rebosadero 107 y, por lo tanto, se sumerge en el gas 103 de presurizacion alejandose del liquido 112. El eje 216 del macho 210 conecta el dispositivo 125 de acoplamiento en el cuerpo 211 del macho. Preferentemente, el motorreductor 120 se dispone para que su eje de salida sea coaxial con el eje 216 de rotacion del macho 210.

De manera ventajosa, un dispositivo 124 de proteccion termica se dispone entre el liquido 112 y el motorreductor 120 para preservar este ultimo del calor del liquido 112. Esto es particularmente ventajoso cuando el liquido es un metal liquido, tal como el sodio. El dispositivo 124 de proteccion termica puede ser, por ejemplo, una pila de discos de pequeno espesor y separados entre ellos o cualquier otro volumen o asociacion del subconjunto que presenta una pequena conductividad termica. Preferentemente, el dispositivo 124 de proteccion termica se dispone alrededor del dispositivo 125 de acoplamiento como se ilustra en la figura 10.

Preferentemente, el motor se fija sobre un soporte 121 conformado para fijarse sobre una parte superior del cuerpo 201 de valvula, por ejemplo, al nivel de la abertura del cuerpo 201 de valvula. Una vez que el motor se fija sobre el cuerpo 201 de valvula, el capuchon 101 puede, entonces, colocarse sobre el cuerpo 201 de valvula para recubrir el motor y formar el recinto 102 sellado. El montaje 10 del sistema es, por lo tanto, particularmente simple. Por ejemplo, la solidarizacion entre el cuerpo 201 de valvula y el capuchon 101 se efectua por medio de fijacion por pernos de dos bridas 204, 207 llevadas respectivamente por el cuerpo 201 de valvula y el capuchon 101.

Cuando el liquido se lleva a una temperatura elevada, comprendida normalmente entre 300 y 500 0C como en el caso del sodio liquido, el sistema 10 comprende ventajosamente un circuito 123 de refrigeracion del motor. Un fluido transmisor de calor circula entonces dentro de las tuberias que cruzan el recinto 102 y penetra en el motor. Preferentemente, se practican agujeros de paso en estas tuberias en el capuchon 101.

El recinto 102, preferentemente la pared del capuchon, comprende igualmente un agujero de paso para una o unas lineas 122 de alimentacion del motor.

El sistema 10 puede comprender igualmente una o varias sondas 106 de nivel para medir y controlar el nivel de liquido en el deposito 100 de expansion. Se puede practicar un agujero en el recinto 102, normalmente en la pared del capuchon 101, para el paso de las sondas 106.

Preferentemente, el cuerpo de valvula presenta un agujero 206 de drenaje practicado en el fondo 209 del cuerpo 201 y que permite facilitar el drenaje del sistema 10 que integra la valvula 200 y el deposito 100 de expansion.

La invencion propone, de este modo, un sistema 10 que integra en el seno de un mismo componente una valvula 200, en particular, una valvula en linea, y un deposito 100 en comunicacion permanente con el liquido del circuito y cuya concepcion ofrece una fiabilidad de funcionamiento mejorado, una estanqueidad particularmente simple y eficaz, asi como un montaje facil.

El funcionamiento de la invencion se describira ahora en detalle en referencia a las figuras 13 a 17.

Las figuras 13 a 15 ilustran la valvula 200 en posicion completamente abierta. En esta posicion, el macho 210 es

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equivalente a la parte de canalizacion que la valvula 200 reemplaza en el circuito 1. La perdida de carga en la valvula 200 es muy debil, incluso nula, lo que es una ventaja en relacion con las otras valvulas con un obturador de transporte. En esta posicion, la circulacion del liquido es posible en los dos sentidos.

Por otra parte, como aparecera claramente en la figura 15, el paso 212 interno esta en comunicacion con el liquido del circuito. El liquido puede, por lo tanto, pasar por el canal 217 inferior, llegar al espacio 221 para ganar el conducto formado por el rebaje 218 y la pared interna solidario con el cuerpo. Desde este conducto, el liquido puede llegar al deposito 100 de expansion.

De este modo, el canal 213 de expansion se forma, por lo tanto, por el canal 217 inferior, el espacio 221 y el rebaje 218 permite la comunicacion del liquido que circula en el circuito 1 con el liquido 112 contenido en el deposito 100 de expansion.

Cuando la valvula 200 se forma, como se ilustra en las figuras 16 y 17, la circulacion del liquido en el circuito 1 se interrumpe. El paso 212 interno no esta ya en comunicacion con la seccion de circuito conectada a la brida 202, ni incluso al conectado a la brida 203. El rebaje 218 forma una abertura que desemboca en el circuito. El liquido puede, por lo tanto, llegar directamente al rebaje 218 desde la entrada o la salida de la valvula. En el ejemplo ilustrado, el rebaje 218 se dispone directamente debajo de la brida 202. El rebaje desemboca en el deposito 100 de expansion, este ultimo esta, por lo tanto, en comunicacion con el liquido. Tal sera el caso de todas las posiciones angulares del macho en las que el rebaje 218 es directamente accesible por el liquido presente en una seccion comprendida entre el macho 210 y una brida 202, 203.

Por medio del canal 213 de expansion, el deposito 100 de expansion permanece en comunicacion con el liquido presente en la seccion conectada a esta brida 202, como aparece en la figura 15. Se dara preferencia a esta posicion de la valvula 200 cuando la brida 202 se conecta a una seccion que forma la entrada de la bomba 2 o cerca de la entrada de la bomba 2. De este modo, en caso de baja presion en la entrada de la bomba 2, el deposito 100 de expansion permite una compensacion del volumen y evite de esta manera una cavitacion en la entrada de la bomba.

De este modo, es preferente asegurarse de adaptar la orientacion angular del macho 210 en funcion del sentido de circulacion del liquido. De manera general, se controlara la posicion del macho 210 para poner en comunicacion el deposito 100 de expansion con la parte del circuito 1 que separa el deposito 100 de expansion de la entrada de la bomba 2.

Ademas de permitir una comunicacion permanente entre el deposito 100 de expansion y el liquido del circuito, la invencion permite limitar la velocidad del liquido que llega al deposito 100 de expansion, en particular, cuando la valvula se abre y el liquido cruza con una velocidad elevada. Ahora bien, debido a la velocidad de desplazamiento del liquido en el circuito 1, algun liquido podria llegar con una velocidad relativamente elevada al deposito 100 de expansion si la comunicacion fuera directa. La invencion permite limitar asi, incluso impedir, la aparicion en el deposito 100 de expansion de chorros de liquido que provienen del liquido en movimiento en el circuito 1. Ahora bien, estos chorros pueden ser la fuente de fatiga mecanica y de dificultades de control-mando. De hecho, estas proyecciones de liquido inducen fluctuaciones importantes del nivel de la superficie 105 libre del liquido 112 y en el deposito 100 de expansion. Estos chorros de liquido pueden igualmente ser la fuente de generacion de aerosoles cuya formacion se desea evitar tanto como sea posible para reforzar la fiabilidad del mecanismo. La limitacion de los aerosoles es muy ventajosa. Sin esto, se pueden encontrar aerosoles en el gas 103 de presurizacion (gas de cielo) y van al nivel del motorreductor 120. Esto reduce la fiabilidad. La limitacion de los aerosoles mejora de manera importante la fiabilidad del mecanismo. Por otra parte, los aerosoles pueden impregnar la proteccion 124 termica y, por lo tanto, aumentar de manera importante la conductividad termica. Esto tendria como consecuencia el aumento de la temperatura en todas las partes mecanicas que estan por encima de la proteccion 124 termica, por lo tanto, motorreductor 120, y por lo tanto reducir la fiabilidad.

Un segundo ejemplo de sistema 10 segun la invencion se describira ahora en detalle en referencia a las figuras 18 a 27.

El sistema segun este segundo ejemplo difiere del sistema segun el primer ejemplo descrito en referencia a las figuras 8 a 17 en que el macho es cilindrico y en que la valvula es acodada. El resto de caracteristicas descritas a proposito del primer ejemplo es aplicable a este segundo ejemplo.

En este segundo ejemplo, el canal 213 de expansion se configura tambien para limitar la aparicion en el deposito 100 de expansion de chorros de liquido que provienen del liquido en movimiento en el circuito 1. De hecho, el canal 213 de expansion de este segundo modo de realizacion no ofrece ninguna trayectoria rectilinea para el liquido, genera perdidas de carga y reduce la velocidad del liquido en el momento de su entrada en el deposito 100 de expansion. Como en el ejemplo anterior, el canal 213 de expansion consta al menos de:

- un canal 217 inferior que desemboca, por una parte, en el paso 212 interno y, por otro lado, bajo una cara 220 inferior del cuerpo 211 del macho. Mas particularmente, el canal 217 inferior desemboca en un espacio 221 definido por la cara 220 inferior del cuerpo 211 del macho y por el fondo 208 del cuerpo 201 de la valvula. Siendo la valvula cilindrica, es preferente hacerse con un asiento 209 para recibir el macho 210;

- se practica un rebaje 218 sobre una cara 219 lateral del cuerpo 211 del macho, desembocando este rebaje, por

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una parte, bajo la cara 220 inferior y, por otra parte, en el deposito 100 de expansion. Este rebaje 218 forma preferentemente una ranura. En el caso en el que el macho 210 es cilmdrico, y como se ilustra en las figuras 20 y 21, esta ranura es preferentemente lineal y se extiende segun una direccion paralela al eje de rotacion del macho 210.

El rebaje 218 practicado sobre la cara 219 lateral del cuerpo 211 del macho forma de esta manera un canal abierto. Cuando este rebaje 218 se dispone debajo del cuerpo 201 de valvula, mas precisamente debajo de su pared 207 interna, coopera con esta ultima para formar un canal. Preferentemente, la seccion de este canal forma un contorno. La seccion se toma segun un plano perpendicular a la direccion de flujo del lfquido en este canal. Este canal presenta, por lo tanto, dos aberturas, desembocando una bajo la cara 220 inferior del cuerpo 211 del macho, desembocando el otro en el deposito 100 de expansion.

La figura 19 hace aparecer claramente la abertura al nivel del deposito 100 de expansion de este canal formado por el rebaje 218 y la pared 207 interna del cuerpo 201 de valvula. La valvula 200 se configura para que el lfquido presente en el paso 212 interno pueda pasar al paso 217 interior en el rebaje 218 para alcanzar el deposito 100 de expansion. Entre el canal 217 inferior y el rebaje 218, el lfquido transita por el espacio 221.

En la figura 22, el canal 213 de expansion aparece entre el fondo del rebaje 218 y la pared interna del cuerpo 201 de valvula. Las otras caracterfsticas del sistema son identicas a las descritas en particular en referencia a la figura 10.

El funcionamiento del sistema segun este modo de realizacion se describira ahora en detalle con referencia a las figuras 23 a 27.

La figura 23 ilustra la valvula 200 en posicion completamente abierta. En esta posicion, el macho 210 es equivalente a la parte de acodada que la valvula 200 reemplaza en el circuito 1. La perdida de carga en la valvula 200 es muy pequena, incluso nula. Mas en general, es identica al codo que esta valvula reemplaza. En esta posicion, la circulacion del lfquido es posible en los dos sentidos. El lfquido presente en el paso 212 interno se comunica con el canal 217 inferior para alcanzar un espacio formado entre la cara 208 inferior del cuerpo 211 de macho y el fondo 220 del cuerpo 201 de valvula. El lfquido llega entonces al canal cerrado definido por la cooperacion entre el rebaje 218 y la pared 207 interna del cuerpo 201 de valvula. De esta manera, puede entrar en el deposito 100 de expansion. La trayectoria del lfquido en el canal 213 de expansion, formado por el canal 217 inferior, el espacio 221 y el rebaje 218, permite limitar la velocidad del lfquido en la entrada del deposito 100 de expansion y limitar la formacion de chorros de lfquido en este ultimo. Es especialmente ventajoso que en esta posicion angular 211 del cuerpo del macho, la velocidad del lfquido que cruza la valvula 200 es habitualmente importante.

Cuando la valvula 200 esta cerrada a la derecha, como se ilustra en las figuras 24 y 25, la circulacion del lfquido en el circuito 1 se interrumpe. Por otro lado, el paso 212 interno permanece en comunicacion con la seccion de circuito conectada a la brida 202. Por medio del canal 213 de expansion, el deposito 100 de expansion permanece en comunicacion con el lfquido presente en la seccion conectada a esta brida 202, como aparece en la figura 25.

En el caso en el que la valvula 200 esta cerrada o en el que el rebaje 218 no esta en comunicacion directa con la entrada o la salida de la valvula 200 pero coopera con la pared 207 interna del cuerpo 201 de valvula para formar un canal cerrado, pasando el lfquido que alcanza el deposito 100 de expansion por el paso 212 interno, el canal 217 inferior, el espacio 221 y despues el rebaje 218, como es el caso cuando la valvula se abre (y como se ilustra en la figura 23).

En esta posicion del macho, los riesgos de aparicion de chorros de lfquido en el deposito se limitan, incluso se suprimen.

Cuando la valvula 200 se cierra a la izquierda, como se ilustra en las figuras 26 y 27, la circulacion del lfquido en el circuito 1 se interrumpe. Por otro lado, el paso 212 interno permanece en comunicacion con la seccion de circuito conectada a la brida 203. Por medio del canal 213 de expansion, el deposito 100 de expansion permanece en comunicacion con el lfquido presente en la seccion conectada a esta brida 203, como aparece en la figura 27.

En el caso en el que la valvula 200 esta cerrada o el rebaje 218 esta en comunicacion directa con la entrada o la salida de la valvula 200 (la salida sobre el ejemplo de las figuras 26 y 27) el lfquido llega al deposito 100 de expansion penetrando desde la entrada/la salida de la valvula directamente en el rebaje 218. Por supuesto, el lfquido puede entrar en el paso 212 interno por el rebaje 218, el espacio 221 y el canal 217 inferior, pero este lfquido permanece en el paso 212 interno sin poder atravesar la valvula 200.

Se dara preferencia a esta posicion de la valvula 200 cuando la brida 203 se conecta a una seccion que forma la entrada de la bomba 2 o cerca de la entrada de la bomba 2. En esta seccion, la velocidad del lfquido es generalmente debil y los riesgos de chorros en el deposito 100 de expansion se limitan.

- En cada una de los modos de realizacion contemplados en la descripcion anterior, el obturador se puede mover en el interior del cuerpo 201 de valvula 200 que se le fija en relacion a los conductos conectados a la entrada y a la salida de la valvula 200. El deposito 100 de expansion esta en cuanto a el fijo en relacion al cuerpo 201 de

valvula 200. El obturador esta en cuanto a el movil en relacion con el deposito 100 de expansion.

Ventajosamente, el obturador movil esta distante de una parte de al menos del deposito 100 de expansion. De este modo, en una parte al menos del deposito 100 de expansion, el obturador movil esta ausente.

De este modo, el deposito 100 de expansion esta separado del obturador movil. Esto permite, en particular, no dar 5 como resultado desplazamiento, normalmente en rotacion, del deposito 100 de expansion en el momento del desplazamiento del obturador movil, comprendiendo el deposito 100 de expansion posiblemente un volumen significativo de liquido y de gas. El sistema se hace asi mas robusto, mas fiable y menos complejo.

Por otra parte, la independencia entre el deposito 100 de expansion y el obturador movil permite dimensionar independientemente estos dos elementos. En particular, el deposito 100 de expansion puede adaptarse, en 10 particular en terminos de volumen, a las caracteristicas del circuito (caudal, presion), conservando un obturador movil de pequenas dimensiones. Un obturador movil de dimensiones pequenas permite, en particular, reducir la congestion del sistema y facilitar la realizacion de un obturador movil con las dimensiones y estados de superficie perfectamente dominadas para garantizar una buena estanqueidad de la valvula en posicion cerrada.

En vista de la descripcion anterior, esta claro que la invencion ofrece un sistema eficaz para mejorar la fiabilidad y la 15 sencillez de los circuitos reversibles, particularmente aquellos en los que circula un liquido a alta temperatura y/o quimicamente reactivo. La invencion ofrece asi una solucion particularmente ventajosa para los circuitos de ensayo para bombas electromagneticas para metales liquidos tales como las utilizadas en los circuitos de sodio de ciertos reactores nucleares. Por otra parte, la invencion es ventajosa, independientemente del liquido, en los circuitos en los que es necesario proceder a una inversion del sentido de circulacion, por ejemplo, para limpiar los filtros en linea.

20 La inversion no se limita a los modos de realizacion anteriormente descritos y se extiende a todos los modos de realizacion cubiertos por las reivindicaciones.

En particular, la invencion cubre los sistemas en los que el motor se dispone fuera del recito formado por el cuerpo de valvula y por el capuchon. En ese caso, un dispositivo de acoplamiento atraviesa el recinto.

Referencias

1.

Circuito 112. Liquido

2.

Bomba 120. Motorreductor

3.

Seccion 121. Soporte de motor

4.

Seccion 122. Lineas de alimentacion/control

5.

Seccion 123. Circuito de refrigeracion

6.

Intercambiador 124. Dispositivo de proteccion termica

7.

Deposito de expansion 125. Dispositivo de acoplamiento

71.

Liquido

72.

Gas de presurizacion

73.

Nivel libre 200. Valvula

74.

Valvula de aislamiento 201. Cuerpo de valvula

7'.

Deposito de expansion 202. Brida de entrada

74'.

Valvula de aislamiento 203. Brida de salida

8.

Dispositivo de proteccion 204. Brida de capuchon

81.

Salida 205. Reborde

9.

Valvula de mariposa 206. Agujero de drenaje

91.

Segunda valvula de mariposa 207. Pared interna

208. Fondo del cuerpo de valvula

10.

Sistema 209. Asiento

100. Deposito de expansion

210. Macho

101. Capuchon de valvula

211. Cuerpo de macho

102. Recinto estanco

212. Paso interno

103. Gas de presurizacion

213. Canal de expansion

104. Orificio para gas de presurizacion

214. Cara superior

105. Superficie libre del liquido

215. Agujero superior

106. Sonda de nivel

216. Eje

107. Rebosadero

217. Orificio inferior

108. Cojinete

218. Drenaje

109. Rodamiento

219. Cara lateral

110. Paso de cojinete

220. Cara inferior

111. Alcachofa

221. Espacio

Claims (17)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Sistema de regulacion de un liquido que circula en un circuito (10), comprendiendo el sistema:

   - una valvula (200) de machomacho que comprende al menos una entrada y una salida, comprendiendo el machomacho (210) un paso (212) interno a traves del cual se destina a pasar el liquido que fluye desde la entrada hasta la salida de la valvula (200) cuando la valvula esta abierta, al menos, parcialmente,

   - un deposito (100) de expansion en comunicacion con el liquido que fluye en el circuito (1) y destinado a contener liquido y un gas de compensacion,

   caracterizado porque machomacho (210) comprende al menos en parte un canal (213, 217, 218, 221) de expansion que presenta al menos una abertura lateral sobre una cara (219) lateral del machomacho (210) y que se conforma para garantizar durante el funcionamiento una comunicacion entre dicha abertura lateral y el deposito (100) de expansion, conformandose la valvula (200) para que:

   - al menos cuando la valvula (200) se cierra: la abertura lateral esta en comunicacion directa con el liquido que proviene de la entrada o de la salida de la valvula (200);

   - cuando la valvula (200) se abre al menos parcialmente, la abertura lateral coopera con una pared (207) interna solidaria con un cuerpo (201) de la valvula (200) para formar un conducto en comunicacion, por una parte, con el deposito (100) de expansion y, por otra parte, el paso (212) interno.
2. 2. Sistema (10) segun la reivindicacion anterior, en el que el conducto desemboca, por una parte, en el deposito (100) de expansion y desemboca, por otra parte, en un espacio (221) formado por una cara (220) inferior del machomacho (210) y un fondo (208) del cuerpo (201) de la valvula (200), estando este espacio (221) en comunicacion con el paso (212) interno por un canal (217) practicado en el machomacho (210).
3. 3. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la abertura lateral es un rebaje (218), la cooperacion del rebaje (218) y de la pared (207) interna formando el conducto cuando la valvula (200) se abre al menos parcialmente.
4. 4. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el macho (210) es un machomacho esferico o un machomacho cilindrico.
5. 5. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el machomacho (210) es un machomacho esferico, conformandose el sistema para que cuando la valvula (200) se abre, el deposito (100) de expansion se comunica con el liquido que atraviesa la valvula (200) unicamente por medio del rebaje (218), de dicho espacio (221) y del canal (217) inferior.
6. 6. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la valvula (200) es una valvula recta o es una valvula acodadaacodada, formando la entrada y la salida de la valvula (200) un angulo inferior a 130 °.
7. 7. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la valvula (200) comprende un cuerpo (201) y un capuchon (101) que forma un recinto (102) y en el que el deposito (100) de expansion se aloja en el recinto.
8. 8. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, configurado para orientar el sentido de cierre del machomacho (210) en funcion del sentido de circulacion del liquido en el circuito (1).
9. 9. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el machomacho (210) se acciona por un dispositivo de control que comprende un motorreductor (120) alojado en el interior del deposito (100) de expansion.
10. 10. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cojinete de guia en rotacion del machomacho (210) y en el que el cojinete se aloja en el interior del deposito (100) de expansion.
11. 11. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la valvula (200) es una valvula de mariposa.
12. 12. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el obturador movil se puede mover con respecto al deposito (100) de expansion.
13. 13. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el deposito (100) de expansion sobrepasa al obturador movil.
14. 14. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el deposito (100) de expansion esta fijo en relacion al cuerpo (201) de valvula (200) durante el desplazamiento del obturador movil.
15. 15. Sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el deposito (100) de expansion

    se conecta en la valvula (200) estando dispuesto a una distancia de esta manera.
16. 16. Circuito (1) que comprende un sistema segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y una bomba (2) apta para suministrar en los dos sentidos opuestos y en el que la valvula (200) es una valvula de machomacho, en el que el machomacho (210) comprende al menos un canal (213) de expansion para el paso del liquido que

    5 desemboca en el paso (212), (212) interno del machomacho (210) para poner en comunicacion el deposito (100) de expansion y el circuito (1), configurandose el circuito (1) para orientar el sentido de cierre del machomacho (210) en funcion del sentido de circulacion del liquido en el circuito (1).
17. 17. Uso del sistema (10) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para regular la circulacion de un liquido que presenta una temperatura superior o igual a 350 0C y preferentemente superior o igual a 400 0C y

    10 preferentemente para regular la circulacion de sodio liquido destinado a asegurar la transferencia de calor en un circuito de reactor nuclear refrigerado porrefrigerado por sodio.