ES2634790T3 - Válvula automática regulable - Google Patents

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ES2634790T3
ES2634790T3 ES13729974.9T ES13729974T ES2634790T3 ES 2634790 T3 ES2634790 T3 ES 2634790T3 ES 13729974 T ES13729974 T ES 13729974T ES 2634790 T3 ES2634790 T3 ES 2634790T3
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Stanislav Vasilyevich KOVALEV
Gertrud Fedorovich ONIPCHENKO
Andrei Gennadievich ZYUZIN
Nicolas François Daniel MATHIS
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Abstract

Válvula automática regulable que evoluciona entre unos estados abierto y cerrado respectivamente y que para ello comprende un cuerpo (1) que puede pivotar alrededor de un eje horizontal (D, 15), teniendo el cuerpo (1): - un depósito (14) habilitado principalmente por encima del eje (D, 15), - al menos un orificio de llenado (17) que permite una llegada de agua para llenar el depósito (14) y al menos un orificio de vaciado (16) del depósito (14), - un primer conducto (31) unido al orificio de llenado (17) y que presenta una toma de agua (62) situada más alta que el orificio de llenado (17), ya esté la válvula abierta o cerrada, - y un contrapeso (13) por debajo del eje (D, 15), en el estado cerrado de la válvula, caracterizada por que: - el primer conducto (31) es distinto del cuerpo (1), estando el primer conducto (31) unido al orificio de llenado (17) cuando la válvula está cerrada y desconectado del mismo cuando la válvula está abierta por pivotamiento del cuerpo (1), la válvula comprende un segundo conducto (41) distinto del cuerpo (1), unido al orificio de llenado (17) cuando la válvula está abierta y que está desconectado del mismo cuando la válvula está cerrada por pivotamiento del cuerpo (1), presentando el segundo conducto (41) una toma de agua (72) situada más baja que la toma de agua (62) del primer conducto (31) y más alta que el eje horizontal (D, 15).

Description

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DESCRIPCION
Valvula automatica regulable
La presente invencion se refiere al campo de las tecnicas hidraulicas y puede utilizarse para el cierre de vias de agua en presas y diques o para regular el nivel de agua de embalses y rios.
Como en la solucion de la invencion, el documento WO 2007000508 divulga una valvula automatica regulable que evoluciona entre unos estados abierto y cerrado respectivamente y que para ello comprende un cuerpo que puede pivotar alrededor de un eje horizontal, teniendo el cuerpo:
- un deposito habilitado principalmente por encima del eje mencionado anteriormente,
- al menos un orificio de llenado que permite una llegada de agua para llenar el deposito y al menos un orificio de vaciado) del deposito,
- un primer conducto unido al orificio de llenado, y que presenta una toma de agua situada mas alta que el orificio de llenado, ya este la valvula abierta o cerrada,
- y un contrapeso por debajo de dicho eje, en el estado cerrado de la valvula.
No obstante, en el documento W02007000508, la llegada o toma de agua y, por tanto, el orificio de llenado, esta montado(a) sobre la cresta del cuerpo de la valvula. Esta toma de agua prevista en el cuerpo interfiere con los momentos aplicados al cuerpo.
Un problema que queda por resolver, por tanto, consiste en disponer la estructura de alimentacion (toma, de agua/orificio de llenado) de manera que no interfiera (o menos que en la solucion del documento WO 2007000508) con la estabilidad del cuerpo, tanto en posicion cerrada como abierta. Este problema se resuelve mediante la valvula automatica regulable segun la reivindicacion 1.
Una solucion propuesta consiste en que la valvula anteriormente mencionada comprenda un primer conducto distinto del cuerpo, conectado al orificio de llenado, y que presente una toma de agua situada mas alta que el orificio de llenado, ya este la valvula abierta o cerrada.
Esto le confiere un rendimiento optimizado asi como una mejor estabilidad y una mayor capacidad de descarga de cuerpos flotantes.
Mediante este nivel de toma de agua de posicion regulable (concretamente en altura) y sobre todo independiente de la posicion (angular; abierta o cerrada) del cuerpo, es posible disociar las limitaciones hidraulicas de alimentacion de las limitaciones de estabilidad de este cuerpo y permitir una mayor flexibilidad de ajuste optimizado de los niveles de activacion (apertura) y retorno (cierre).
El primer conducto presenta, asi pues, un extremo unido al orificio de llenado del deposito y, por tanto, un extremo independiente del cuerpo, correspondiendo la toma de agua a un nivel de llenado elevado. Es decir, el deposito se llena cuando el nivel de agua alcanza y/o sobrepasa este nivel de llenado elevado con respecto al nivel del orificio de llenado formado en el cuerpo de la valvula.
Para permitir cualquier movimiento del cuerpo de la valvula, en un modo de realizacion segun el cual el conducto es preferentemente fijo, o para poder cambiar el conducto, por ejemplo, para una operacion de mantenimiento, se ha previsto que el primer conducto pueda desconectarse del orificio de llenado, mediante un movimiento del cuerpo.
Segun la invencion, se ha previsto que el primer conducto este unido al orificio de llenado cuando la valvula este cerrada y se desconecte de la misma cuando la valvula este abierta por pivotamiento del cuerpo, y que la valvula comprenda un segundo conducto distinto del cuerpo, unido al orificio de llenado cuando la valvula esta abierta y que esta desconectado del mismo cuando la valvula esta cerrada por pivotamiento del cuerpo, presentando el segundo conducto, entonces, una toma de agua situada mas baja que la toma de agua del primer conducto.
Esto permite asegurar una continuidad de llenado del deposito en posicion abierta mientras el nivel de agua este situado por encima de la toma de agua del segundo conducto. Se opera un control preciso de la apertura y cierre.
Como alternativa, y sin que forme parte de la invencion, se ha contemplado que la valvula comprenda un segundo conducto distinto del cuerpo, unido al primer conducto y unido por un tramo comun del primer y segundo conductos, al orificio de llenado, de manera permanente, ya este la valvula cerrada o abierta, presentando el segundo conducto una toma de agua situada mas baja que la toma de agua del primer conducto.
Para no desestabilizar la valvula (llenado del deposito) antes de que el nivel de agua haya alcanzado la toma de agua del primer conducto, ademas se ha previsto que el segundo conducto pueda unirse al primer conducto de manera que el orificio de llenado se alimente de agua unicamente despues de haber alimentado de agua el primer conducto.
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Para no desestabilizar el cuerpo de la valvula antes de que el nivel del embalse alcance el nivel del primer conducto (si no, de la alimentacion del deposito para el nivel del segundo conducto que se encuentra bajo la cresta del cuerpo en posicion cerrada), ademas se ha previsto que, al presentar el segundo conducto una toma de agua situada mas baja que la toma de agua del primer conducto, este primer conducto pueda definir, aguas abajo de la toma de agua del primer conducto, un sifon de alimentacion de agua del orificio de llenado).
Para evitar/limitar las posibles fugas, sobre todo en la union del orificio u orificios de llenado con el conducto o conductos, ademas se ha previsto que el tramo comun del primer y segundo conductos pueda deformarse al menos localmente para seguir el pivotamiento del cuerpo) alrededor de dicho eje horizontal.
Segun otro modo ventajoso de realizacion, al menos uno de los conductos esta provisto de un medio de ajuste del nivel de agua por encima del cual el deposito se llena.
En efecto, la fijacion del orificio u orificios de llenado/conducto o conductos a veces es pesada y engorrosa. Por tanto, es preferible limitar el cambio de conducto para modificar el nivel de llenado.
De este modo, la toma de agua tendra favorablemente un medio de ajuste de nivel, que podra estar alojado en un pilar u otra estructura remota y el nivel de la toma de agua sera independiente del nivel del embalse. Por pilar, se designa un puntal o una pared fija de la obra a la que pertenece la valvula. Una obra tal como una presa puede comprender dos muros de contencion (paredes laterales de sosten) y uno o varios pilares intermedios. En el caso de un canal, un pilar designara la pared de soporte sobre una orilla.
En aras de una mayor simplicidad, se designara como "pilar" un puntal de la obra colocado en el sentido del flujo, ya se trate de un muro de contencion, una pared fija o un pilar propiamente dicho.
El medio de ajuste del nivel de agua puede presentarse como un conector que viene a posicionarse sobre el extremo de llenado del conducto. El conector puede acoplarse sobre el conducto y formar, por contacto, una union estanca. El conector puede presentar un orificio correspondiente a la toma de agua.
Preferentemente, la toma de agua del primer conducto, cuando la valvula esta cerrada, esta situada mas alta que el orificio de llenado y mas alta que el cuerpo de la valvula en posicion cerrada.
Esto permite una descarga del embalse aguas arriba por encima del cuerpo de la valvula antes de que el deposito empiece a llenarse.
Y cuando la valvula esta abierta, en comparacion con la tecnica anterior, la elevacion de la toma de agua con respecto a la posicion del orificio de llenado cuando el cuerpo esta horizontal permite detener el llenado del deposito cuando el nivel de agua en el embalse aguas arriba es mas alto. La valvula se cierra cuando las reservas de agua del embalse son mas importantes.
Para controlar el llenado del deposito y por tanto el contrapeso de agua en la valvula, ademas se ha previsto que la toma de agua del segundo conducto pueda situarse mas alta que el orificio de llenado y que el cuerpo, con la valvula abierta.
Para disociar las limitaciones de alimentacion y estabilidad del cuerpo de la valvula, ademas se ha previsto que el primer conducto este preferentemente fijado a un elemento de soporte fijo distinto que el cuerpo.
Esto permite obtener facilmente el deseado nivel de toma de agua regulable, en posicion (concretamente en altura), y sobretodo independiente de la posicion (angular; abierta o cerrada) del cuerpo.
Tambien se puede prever que el primer conducto se fije de manera que pueda desmontarse a un elemento de soporte fijo distinto al cuerpo, del que entonces sera amovible.
La ventaja es la misma, en otro modo de realizacion.
Los orificios de vaciado se denominan, asimismo, drenajes o purgadores. Preferentemente, al menos un orificio de vaciado se forma en la parte baja del deposito de manera a asegurar que el deposito se vacie completamente.
Ventajosamente, el cuerpo de la valvula presentara una inclinacion con respecto a la vertical cuando la valvula esta en posicion cerrada. De manera general, sea cual sea la inclinacion, cuando la valvula este en posicion cerrada, se dira que el cuerpo esta en posicion vertical y cuando la valvula este en posicion abierta, se dira que el cuerpo esta en posicion horizontal.
La posicion del eje de rotacion y la inclinacion del cuerpo de la valvula se elegiran preferentemente de manera que se minimicen las cantidades de contrapesos necesarias para mantener la valvula en posicion cerrada y la descarga
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maxima antes de la basculacion, a saber, la altura de agua maxima que recubre la valvula sin generar, no obstante, la apertura de la misma.
La invencion tambien concierne a una obra hidraulica que comprende una valvula automatica regulable que tiene todas o parte de las caracteristicas mencionadas anteriormente y un elemento de soporte fijo, ademas del cuerpo, al que el primer conducto esta fijado.
El elemento de soporte podra comprender al menos un pilar u otro elemento de estructura fija, tal como un muro de contencion de la obra o una pared lateral de un canal.
Como alternativa, para una flexibilidad de empleo conforme a las circunstancias, se ha previsto que el cuerpo de la valvula pueda:
- alojarse entre dos pilares; su eje puede entonces alojarse en los pilares asi como tambien puede fijarse sobre unos bloques.
- montarse directamente sobre unos bloques atravesados en un umbral. Pueden montarse varios cuerpos lado a lado sin tener necesariamente pilares intermedios.
En aras de una mayor facilidad de fabricacion, colocacion y mantenimiento, el medio de ajuste del nivel de agua podra comprender una placa que comprende un agujero. De este modo, la union entre el primer conducto y el orificio de llenado preferentemente sera directa, es decir, que el orificio de llenado sera un agujero al que se conectara el primer conducto, si fuera necesario, con un elemento intermedio, que sirva, por ejemplo, de junta o para prolongar fuera del deposito el orificio de llenado.
Con lo que precede, sera, por tanto, posible ajustar la longitud y la orientacion del (de los) conducto(s) asi como la altura de la toma de agua independientemente del dimensionamiento del cuerpo de la valvula (como, por ejemplo, la determinacion del volumen del deposito), lo que facilita la adaptacion de la valvula a cualquier instalacion. Por ejemplo, tal valvula puede adaptarse a una obra ya existente (por ejemplo, una presa o un canal).
Ventajosamente, una fijacion unira el primer conducto a un elemento distinto al cuerpo de la valvula, por ejemplo, un pilar de una obra en la que la valvula estaria instalada.
Segun un modo ventajoso de realizacion, el orificio de llenado estara situado en una cara lateral del cuerpo de la valvula. Tal posicionamiento permite aislar el orificio de llenado del embalse y evitar cualquier alimentacion accidental del deposito. Ademas, entonces es posible posicionar el conducto fuera del flujo. De este modo el conducto se erosiona menos con la corriente.
Con respecto al segundo conducto, presentara, preferentemente una toma de agua situada a una cota mas baja que la toma de agua del primer conducto. Y ventajosamente, el primer y el segundo conducto estan provistos de un medio de ajuste del nivel de agua por encima del cual el deposito se llena, por las mismas razones expuestas anteriormente.
Durante las crecidas regulares, el contrapeso mantiene la valvula en posicion de cierre, es decir, el cuerpo en posicion vertical. Mientras el nivel de agua este por debajo de la cima del cuerpo en posicion vertical de la valvula, denominada "cresta", la valvula se comporta como un cierre estanco. El agua queda retenida aguas arriba.
Para los niveles comprendidos entre la cresta y un primer nivel (nivel alto), situado por encima de la cresta, el agua se descarga desbordandose por encima del cuerpo de la valvula. La toma de agua del primer conducto corresponded de este modo al "nivel alto".
Cuando el nivel de agua alcanza o sobrepasa el nivel alto, se llena el deposito. El llenado del deposito, combinado con los esfuerzos hidroestaticos y dinamicos, conlleva la basculacion de la valvula, que se encuentra entonces en posicion abierta.
El volumen minimo del deposito esta calculado para que una vez que se ha llenado a traves del primer conducto, este active la rotacion del cuerpo de su posicion vertical a la horizontal. Una vez que ha basculado, el flujo por encima del cuerpo y el agua del deposito mantienen el cuerpo en su posicion horizontal. La alimentacion del deposito entonces se realiza por medio del segundo conducto mientras que el nivel no haya descendido por debajo de un segundo nivel (nivel bajo).
La presencia del primer conducto permite asi no llenar el deposito y de abrir, por tanto, la valvula, unicamente para las crecidas importantes durante las cuales el desbordamiento no basta para restablecer el nivel de agua deseado.
Una vez que la valvula esta en posicion abierta, con el cuerpo de la valvula basculado, y si los conductos son conectables/desconectables, el orificio de llenado de este cuerpo queda en lo sucesivo unido al segundo conducto.
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El segundo conducto presenta entonces un extremo que recibe agua por el orificio de llenado del deposito, estando la valvula abierta, y un extremo de llenado correspondiente a un nivel de vaciado elevado, denominado asimismo "nivel bajo" (estando su toma de agua, situada mas alta que el orificio de llenado, con la valvula abierta. El deposito sigue llenandose cuando el nivel del agua alcanza y/o sobrepasa este nivel de vaciado elevado. El extremo de llenado de este segundo conducto corresponde al "nivel bajo".
Mientras el nivel de agua no descienda por debajo del nivel bajo, el deposito esta saturado y la valvula permanece abierta.
Una vez que el nivel de agua esta por debajo del nivel bajo, el deposito se vacia progresivamente, a continuacion, el cuerpo de la valvula se endereza y la valvula se cierra.
La presencia del segundo conducto permite detener el llenado del deposito cuando el nivel de agua esta mas alto. Las reservas de agua realizadas antes de una crecida no se pierden de este modo tras una crecida.
Preferentemente, el contrapeso se dimensionara de manera a llevar el cuerpo de la valvula a una posicion vertical mientras el deposito esta vacio pero el flujo sigue ejerciendo fuerza sobre el cuerpo de la valvula. De este modo, sustancialmente, el paso del cuerpo de la posicion plana a la posicion enderezada no sera brutal.
Cuando el nivel de agua alcanza o sobrepasa el nivel alto, (toma de agua del primer conducto) mientras la valvula esta en posicion cerrada, preferentemente se producira un desbordamiento por encima del cuerpo de la valvula y el deposito se llenara por el orificio del mismo que desemboca en el primer conducto. Una vez que el deposito esta lleno, la valvula se abrira por pivotamiento y se mantendra sustancialmente plana, dejando que fluya el agua. El orificio de llenado aprovisionara entonces el segundo conducto y se seguira alimentando el deposito hasta que el nivel de agua alcance o sobrepase el nivel bajo (toma de agua del segundo conducto). Cuando el nivel de agua haya bajado por debajo del nivel bajo, el deposito se vaciara mientras el flujo proseguira por encima del cuerpo de la valvula. Una vez que el deposito se haya vaciado, la valvula se cerrara, por el contrapeso.
Todo el automatismo y funcionamiento de tal valvula tan solo dependen del nivel de agua en el segmento aguas arriba y de las anomalias debidas a un error humano o una averia mecanica.
Con el fin de asegurar el buen funcionamiento de la valvula en mantenimiento, resulta ventajoso poder generar la basculacion del cuerpo sea cual sea el nivel de agua, aguas arriba. Se aconseja que el volumen minimo del deposito garantice entonces que en ausencia de fuerzas hidroestaticas e hidrodinamicas, la resultante de los momentos producidos por el peso de la estructura, el contrapeso y el deposito sea inestable y conduzca a la basculacion del cuerpo.
En la obra realizada, se podra prever un zocalo, es decir, una losa que sirva de suelo para la obra sobre la que descansara el extremo inferior de la valvula.
Con respecto a las condiciones de construccion, se aconseja que al menos uno de los conductos este integrado en la estructura de soporte de la obra, es decir, por ejemplo por mecanizado, moldeado u horadado en el material que constituye esta estructura. Sera posible una solucion mediante el marcado de la huella correspondiente a la forma del conducto pero independiente del mismo. De este modo, si bien el conducto esta integrado, este podra cambiarse.
Segun una realizacion posible, el primer conducto estara integrado al menos parcialmente en la estructura de soporte, tal como un pilar, de manera que el extremo del mismo que forma la toma de agua se encontrara entonces mas aguas arriba. De este modo, mientras el nivel de agua, aguas arriba, sobrepase la toma de agua del primer conducto, se alimentara el deposito.
El orificio de llenado del deposito puede formarse en una cara lateral del cuerpo.
La valvula puede dimensionarse de tal manera que en el momento de basculacion de la valvula el nivel del deposito permanezca por debajo del orificio de llenado. Entonces es preferible que el orificio de llenado este formado en la parte alta del deposito. Las perdidas de agua en el deposito quedan asi limitadas durante la rotacion del panel. Una vez en posicion bajada, el orificio de llenado esta en contacto con el segundo conducto y el proceso de llenado comienza de nuevo. Habida cuenta de la posicion de admision del segundo conducto, es posible prever que salga agua por el extremo inferior del segundo conducto (es decir, el extremo en contacto con el orificio de llenado del deposito cuando el cuerpo esta en horizontal) antes de que se haya operado el contacto entre este extremo y el orificio de llenado. Pero este desfase no perjudica en absoluto el buen funcionamiento de la valvula.
Cabe destacar, asimismo, que una ventaja de los medios anteriormente mencionados de ajuste del nivel de agua por encima del cual el deposito se llena, es que esto permite adaptar la instalacion, y ello aunque el conducto sea dificil de modificar o este formado en una estructura y, por tanto, no sea posible moverlo o cambiarlo.
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El medio de ajuste del nivel de agua podra presentarse como un conector que se posiciona sobre el extremo de llenado del conducto.
Concretamente en el caso de un conducto integrado, el conector adoptara preferentemente la forma de una cavidad recubierta con una placa que prolonga el extremo del conducto. La placa comprendera, entonces, un agujero. Es facil cambiar una placa y se puede disponer de un juego de placas que presenten, cada una, un agujero en diferentes posiciones.
A continuacion, se presenta una descripcion ilustrada que se refiere a lo que precede y en donde:
- las figuras 1 a 6 representan el funcionamiento de una valvula en una obra;
- la figura 7 representa una obra que comprende dos pilares, sin valvula;
- la figura 8 representa un pilar visto de perfil desde el interior de la obra;
- la figura 9 representa el cuerpo de una valvula, visto de perfil (figura 9a), en seccion (9b) y su cara aguas abajo (9c);
- la figura 10 presenta una estructura de alimentacion del cuerpo, a dos niveles, de lado y que no forma parte de la invencion;
- la figura 11 presenta una instalacion de la valvula regulable sobre unos bloques, en seccion vertical;
- la figura 12 muestra, de perfil, una solucion que satisface la limitacion de una alimentacion de agua del deposito de un cuerpo de valvula que solo se activa despues de haber alimentado de agua el primer conducto;
- la figura 13 presenta una instalacion de varios cuerpos de valvula lado a lado sobre unos bloques, en planta.
Los elementos identicos representados en las figuras 1 a 9 estan identificados con referencias numericas identicas. Una obra segun la invencion comprende principalmente una valvula que comprende un cuerpo 1 y un pilar 2.
El cuerpo 1 de una valvula presenta unas partes inferior 11 y superior 12, respectivamente.
La parte inferior 11 comprende un contrapeso 13. El contrapeso 13 se dimensiona segun las necesidades de construccion de la obra. La parte superior 12 comprende un deposito 14. Cuando la valvula esta cerrada, es decir, que el cuerpo 1 esta en una posicion elevada, el deposito 14 esta vacio.
El cuerpo 1 presenta una cara aguas arriba 101 y una cara aguas abajo 102, asi como, al menos una cara lateral 103, en este caso, dos caras laterales 103.
Segun el presente ejemplo de realizacion, el deposito 14 comprende un orificio de llenado 17 que desemboca en una cara lateral 103 y unos orificios de vaciado 16 distribuidos a lo alto y ancho del deposito de manera que el vaciado del deposito pueda hacerse progresivamente. Los orificios de vaciado 16 desembocan en la cara aguas abajo 102. No obstante, es util que al menos un orificio de vaciado, incluso una fila de orificios de vaciado, se encuentre al nivel del fondo del deposito con el fin de poder purgarlo integramente.
La cara aguas arriba 101 del cuerpo 1 es en este caso maciza y continua. No presenta ninguna toma de agua. Por el contrario, presenta una variacion de pendiente a nivel de la parte superior 12 del cuerpo 1 con el fin de favorecer el flujo.
La cara aguas abajo 102 presenta los orificios de vaciado 16, asi como un amortiguador 18. Cuando la valvula esta abierta, el amortiguador 18 se apoya sobre un tope 22.
Se puede prever un orificio de alimentacion 17 en cada una de las caras laterales 103.
El cuerpo 1 de la valvula es movil en rotacion alrededor de un eje 15, gracias a una union pivotante formada entre el cuerpo 1 y el eje 15. El eje 15 podra posicionarse, por ejemplo, en unos alojamientos 27 presentes en dos pilares 2.
El pilar 2 presenta una cara 21 que esta orientada hacia la valvula.
Segun el ejemplo, un unico pilar 2 presenta un primer conducto 31 y un segundo conducto 41.
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El primer conducto 31 presenta en un extremo un orificio 32 en contacto con el orificio de llenado 17 del cuerpo 1 de la valvula cuando la valvula esta cerrada, y el segundo conducto 41 presenta en un extremo un orificio 42 en contacto con el orificio de llenado 17 del cuerpo 1 de la valvula cuando la valvula esta abierta.
En el otro extremo, el primer conducto 31 y el segundo conducto 41 presentan, cada uno, un medio de ajuste del nivel de agua.
El medio de ajuste del nivel de agua unido al primer conducto 31 esta realizado mediante una cavidad 33 horadada en el pilar 2. La cavidad 33 esta recubierta por una placa 61 que presenta un agujero 62. El posicionamiento del agujero 62 sobre la placa 61 permite ajustar asi la cota de llenado del deposito 14, es decir, el nivel de agua a partir de cual el deposito empieza a llenarse.
En el ejemplo, el deposito 14 empieza a llenarse para un nivel de agua 53 mostrado en la figura 3.
El medio de ajuste del nivel de agua unido al segundo conducto 41 tambien esta realizado mediante una cavidad 43 horadada en el pilar 2. La cavidad 43 esta recubierta por una placa 71 que presenta un agujero 72. El posicionamiento del agujero 72 sobre la placa 71 permite ajustar asi la cota de parada de llenado del deposito 14, es decir, el nivel de agua por debajo del cual el deposito ya no se llena.
En el presente ejemplo, el deposito 14 ya no se llena para un nivel de agua 55, por ejemplo, como se muestra en la figura 5.
Ademas, la obra tal y como se ha representado, comprende tambien una rejilla 25 de retencion de residuos y unos surcos 26 que permiten instalar una ataguia.
Tambien esta previsto un zocalo 8 que presenta un tope 23. El tope 23 comprende un amortiguador 24 sobre el que se apoya el cuerpo 1 cuando la valvula esta cerrada.
Cuando la valvula esta cerrada y no hay desbordamiento, el nivel normal de sostenimiento esta representado por el nivel 56 en la figura 6. El mantenimiento de la valvula en posicion cerrada (cuando el cuerpo se apoya sobre el tope 23 del zocalo 8) esta garantizado por el hecho de que la resultante de las fuerzas hidroestaticas, del contrapeso 13 y del peso de la valvula, crea un momento que mantiene la valvula cerrada.
Figura 1, la valvula esta cerrada. El nivel 51 es el nivel mas alla del cual hay un desbordamiento por encima del cuerpo 1 de la valvula.
Figura 2, se produce un desbordamiento por encima de la cresta constituida por el borde superior del cuerpo 1. El deposito 14 permanece vacio; el nivel 52 esta por debajo del orificio 62.
Figura 3, el nivel de agua 53 ha alcanzado el nivel del agujero 62. La valvula esta cerrada. El agua sigue desbordandose por encima del cuerpo 1, mientras que el deposito 14 se llena, pasando el agua primero por la abertura de toma de agua, es decir, el agujero 62, y despues por el conducto 31, el orificio 32 y el orificio 17 del deposito 14.
Una vez que el deposito esta lleno, las fuerzas hidroestaticas y el peso del deposito 14 vencen el peso del contrapeso 13. El momento de caida se vuelve superior al momento de mantenimiento. El cuerpo 1 pivota alrededor del eje 15, pasa a una posicion horizontal y se mantiene en ella mientras el nivel de agua este por encima del agujero 72, por ejemplo, en la cota 54.
La capa de agua por encima del cuerpo 1 y el peso del agua en el deposito 14 mantienen la valvula abierta.
Cuando baja el nivel de agua del embalse, hasta por debajo del nivel del agujero 72, alcanzando, por ejemplo, la cota 55, el desbordamiento por encima del cuerpo 1 prosigue, pero el deposito 14 ya no se llena y entonces solo se vacia a traves de los orificios de vaciado 16. La suma de los momentos de las fuerzas tiende a hacer volver el cuerpo 1 a la posicion cerrada. Ya no se produce el desbordamiento.
En la Figura 10 que no forma parte de la invencion, se ve una solucion para la estructura de alimentacion a dos niveles del cuerpo 1. El segundo conducto 41, distinto del cuerpo 1, esta unido al primer conducto 31 mas bajo que los niveles de las tomas de agua 72, 62 respectivas. Los dos conductos 31,41 estan asi unidos juntos al orificio de llenado 17 por un tramo comun 510. Esta conexion al orificio 17 es permanente, ya este la valvula cerrada o abierta. La toma de agua 72 del segundo conducto 41 esta situada mas abajo que la toma de agua 62 del primer conducto 31. El extremo 510a se une al del 510b de la figura 11 aguas abajo del cual se situa la union permanente (a diferencia de los 32, 42, diferentes y temporales), estando la valvula tanto abierta como cerrada, al orificio 17 de acceso al deposito 14 del cuerpo basculante 1.
Se aconseja que el tramo comun 510 pueda deformarse al menos localmente (particularmente en longitud), aqui en 511, para seguir el pivotamiento del cuerpo 1 alrededor de su eje horizontal 15.
Figura 11, el agua se eleva hasta el nivel 51, como en la figura 1.
Figuras 11 y 13, se observa una solucion en la que cada cuerpo 1 (figura 13, hay tres cuerpos 1 lado a lado, alineados en paralelo al eje 15) presenta un pivotado del eje 15 montado entre dos bloques 512. Figura 13, en 510b 5 se encuentra de nuevo la union a la estructura de alimentacion, ya se trate de la que aparece en la figura 10 (extremo 510a) o la de otra variante descrita y/o ilustrada.
Figura 12, se ve una solucion de estructura de alimentacion de agua, a dos niveles, del (de cada) cuerpo 1 de valvula que satisface la limitacion de una alimentacion de agua del deposito 14 del (de cada) cuerpo 1 que solo se 10 activa despues de la alimentacion de agua del primer conducto 31. El segundo conducto 41 presenta una toma de agua 72 situada mas baja que la toma de agua 62 del primer conducto 31. El primer conducto 31 define, aguas abajo de su toma de agua 62, un sifon de alimentacion de agua del orificio de llenado 17 (en principio permanente) del cuerpo.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Valvula automatica regulable que evoluciona entre unos estados abierto y cerrado respectivamente y que para ello comprende un cuerpo (1) que puede pivotar alrededor de un eje horizontal (D, 15), teniendo el cuerpo (1):
    - un deposito (14) habilitado principalmente por encima del eje (D, 15),
    - al menos un orificio de llenado (17) que permite una llegada de agua para llenar el deposito (14) y al menos un orificio de vaciado (16) del deposito (14),
    - un primer conducto (31) unido al orificio de llenado (17) y que presenta una toma de agua (62) situada mas alta que el orificio de llenado (17), ya este la valvula abierta o cerrada,
    - y un contrapeso (13) por debajo del eje (D, 15), en el estado cerrado de la valvula,
    caracterizada por que:
    - el primer conducto (31) es distinto del cuerpo (1), estando el primer conducto (31) unido al orificio de llenado (17) cuando la valvula esta cerrada y desconectado del mismo cuando la valvula esta abierta por pivotamiento del cuerpo (1),
    la valvula comprende un segundo conducto (41) distinto del cuerpo (1), unido al orificio de llenado (17) cuando la valvula esta abierta y que esta desconectado del mismo cuando la valvula esta cerrada por pivotamiento del cuerpo (1), presentando el segundo conducto (41) una toma de agua (72) situada mas baja que la toma de agua (62) del primer conducto (31) y mas alta que el eje horizontal (D, 15).
  2. 2. Valvula segun la reivindicacion 1, donde al menos uno de dichos conductos (31, 41) esta provisto de un medio (33, 43) de ajuste del nivel de agua por encima del cual el deposito (14) se llena.
  3. 3. Valvula segun la reivindicacion 1, donde la toma de agua (62) del primer conducto (31) esta situada mas alta que el cuerpo (1), con la valvula cerrada.
  4. 4. Valvula segun la reivindicacion 1, donde la toma de agua (72) del segundo conducto (41) esta situada mas alta que el orificio de llenado (17) y que el cuerpo (1), con la valvula abierta.
  5. 5. Valvula segun la reivindicacion 1, donde el primer conducto (31) se fija a un elemento de soporte (2) fijo distinto que el cuerpo (1).
  6. 6. Obra hidraulica que comprende una valvula automatica regulable segun la reivindicacion 1, y un elemento de soporte fijo (2), distinto al cuerpo (1), al que el primer conducto (31) esta fijado.
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