ES2980807T3 - Válvula reductora de presión con mecanismo de cierre - Google Patents

Abstract

Un regulador de presión para regular presiones dentro de una parte de un sistema de irrigación, también se puede utilizar para cerrar el flujo descendente hacia la parte del sistema de irrigación en respuesta a un comando entrante que llega a través de un puerto de entrada al regulador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula reductora de presión con mecanismo de cierre

Campo técnico

Las realizaciones de la invención se refieren a un regulador y/o válvula de reducción de presión y/o flujo, en particular para su uso en aplicaciones de riego agrícola.

Antecedentes

Los reguladores de reducción de presión y/o flujo se pueden utilizar para regular los sistemas de riego para proporcionar presiones de salida constantes sustanciales o flujo para un gran rango de presiones entrantes. Dicha regulación puede ser útil en diversas aplicaciones de riego, como en sistemas de baja presión relativa, ya que pequeños cambios en la presión pueden resultar en variaciones relativamente grandes en las presiones en oposición a los sistemas de riego que funcionan a altas presiones.

El documento US2011175009 es un ejemplo de una unidad de regulación de presión de fluido que incluye puertos de entrada y salida de fluido y un medio de válvula y un medio de desviación. Los medios de desviación empujan los medios de válvula en la dirección de una posición abierta y se proporciona un medio de desviación de válvula auxiliar para desviar los medios de válvula en la dirección de una posición cerrada.

El documento US2012285557 describió un regulador de presión que incluye un conjunto de alojamiento que define una trayectoria de flujo de fluido principal desde un extremo de entrada a un extremo de salida. Un cuerpo de émbolo tubular está soportado dentro del conjunto de carcasa para un movimiento lineal hacia y desde un asiento de válvula en respuesta a la presión del fluido en dicho extremo de salida. Un manguito accionador está soportado dentro del conjunto de carcasa y acoplado con el cuerpo de émbolo tubular, y una cámara de presión definida en parte por un diafragma de cierre se extiende entre el conjunto de carcasa y el manguito accionador. Se dispone un puerto de fluido para suministrar fluido presurizado a la cámara de presión para producir así un movimiento lineal del manguito accionador y el cuerpo de émbolo tubular independiente de la presión en dicho extremo de salida, moviendo el cuerpo de émbolo tubular para que se acople con el asiento de válvula para cerrar la trayectoria de flujo.

A menudo, durante el uso de un sistema de irrigación, también puede ser necesario cerrar el flujo y sería útil combinar la regulación de presión y/o flujo junto con una capacidad de tipo válvula en un solo dispositivo.

Compendio

Las siguientes realizaciones y aspectos de las mismas se describen e ilustran junto con sistemas, herramientas y procedimientos que pretenden ser ejemplares e ilustrativos, sin limitar su alcance.

En una realización, se proporciona un regulador de presión para regular las presiones dentro de una parte de un sistema de riego. El regulador de presión está dispuesto para cortar también el flujo aguas abajo en la parte del sistema de riego en respuesta a un comando entrante que llega a través de un puerto entrante al regulador.

En realizaciones, el regulador de presión puede verse como que proporciona un doble propósito de regulación de presión y utilidades de válvula en un solo dispositivo.

Además de los aspectos y realizaciones ejemplares descritos anteriormente, otros aspectos y realizaciones se harán evidentes por referencia a las figuras y por el estudio de las siguientes descripciones detalladas.

Breve descripción de las figuras

Las realizaciones ejemplares se ilustran en las figuras a las que se hace referencia. Se pretende que las realizaciones y figuras descritas en la presente se consideren ilustrativas, en lugar de restrictivas. Sin embargo, la invención, tanto en cuanto a la organización como al procedimiento de funcionamiento, junto con sus objetos, características y ventajas, puede entenderse mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se lee con las figuras adjuntas, donde:

La Fig. 1muestra esquemáticamente un sistema de riego que incluye una realización de una válvula reguladora de presión y/o flujo de la invención en un extremo aguas arriba;

La Fig. 2muestra esquemáticamente una vista en perspectiva de una realización de una válvula reguladora de presión y/o flujo de la invención; y

Las Figs. 3 a 5muestran esquemáticamente una vista en sección transversal del regulador de la Fig. 2 durante varias etapas de la regulación de la presión;

Se apreciará que, en aras de la simplicidad y la claridad de la ilustración, los elementos que se muestran en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden exagerarse en relación con otros elementos para mayor claridad. Además, cuando se considere apropiado, los números de referencia se pueden repetir dentro de las figuras para indicar elementos similares.

Descripción detallada

Primero se llama la atención sobre la Fig. 1 que ilustra una sección de un sistema de irrigación ejemplar 10 que incluye una válvula reguladora de presión y/o flujo 12 según una realización de la presente invención adyacente a un lado aguas arriba de esta sección del sistema. En el ejemplo ilustrado, el sistema de riego aquí incluye una tubería de riego principal 14 y tuberías de riego por goteo 16 en comunicación líquida con la tubería principal 14 que se ramifican lejos de la tubería principal para regar los cultivos 18 en un campo.

En determinadas realizaciones, la tubería principal 14 puede ser una tubería de irrigación adecuada para soportar presiones de hasta un determinado umbral de presión dado. Por ejemplo, la tubería principal 14 puede ser una tubería plegable con una pared de tubería que incluye materiales tales como capas de tela o telas y laminado o laminados, que están diseñados para soportar presiones internas dentro de la tubería de hasta el umbral de presión dado. Las tuberías plegables, a veces denominadas tuberías aplanadas, generalmente están dispuestas para expandirse y asumir un perfil generalmente más circular en sección transversal bajo presión interna de líquido y un perfil más aplanado tras la caída de las presiones internas de líquido.

La válvula 12 en sus diversas realizaciones puede incluir un puerto de entrada 20 ubicado en un lado corriente arriba relativo del regulador. El puerto de entrada 20 puede proporcionar una vía para los comandos de presión entrantes en la válvula. En el ejemplo de la Fig. 1, un controlador externo 17 (por ejemplo, una válvula controlada eléctricamente) puede estar asociado con la válvula 12 para controlar la transmisión de comandos de presión entrantes en la válvula 12.

El controlador 17 en este ejemplo opcional puede estar en comunicación fluida con el líquido presurizado ubicado aguas arriba de la válvula 12 dentro del sistema 10 y, en consecuencia, puede estar dispuesto para controlar la comunicación de los comandos de presión desde aguas arriba de la válvula hacia su interior. En otras realizaciones, el controlador 17 puede estar dispuesto para controlar la comunicación de presiones en la válvula 12 desde otras fuentes, es decir, no necesariamente desde otras ubicaciones dentro del sistema, como aguas arriba de la válvula, como se describe.

Se llama la atención sobre la Fig. 2 que ilustra una vista en perspectiva de una realización de una válvula reguladora de presión y/o flujo 12 generalmente similar a la ilustrada en la Fig. 1. En la Figura 2 y en las siguientes figuras 3 a 5, que ilustran vistas en sección transversal de la válvula 12, se indican los lados "U" aguas arriba y "D" aguas abajo de la válvula.

La válvula 12 en los ejemplos ilustrados tiene una trayectoria de flujo interno 19 que se extiende axialmente a través de la misma y se abre hacia afuera de la válvula en sus lados aguas abajo y aguas arriba. A lo largo de la trayectoria de flujo 19, la válvula 12 incluye un vástago de flujo 22 y un medio de desviación 24 (en este ejemplo, un resorte de compresión) que está dispuesto para apoyarse en una dirección aguas abajo contra el vástago de flujo para presionarlo hacia un tope 26 aquí formado como un borde anular. Los medios de desviación 24 están ubicados dentro de un espacio 9 formado entre un lado exterior del vástago de flujo 22 y un lado interior de la carcasa del regulador.

Formados a lo largo de una cara interna del vástago de flujo 22 están los enderezadores de flujo 28 aquí formados como costillas que se extienden axialmente, que están dispuestas para mejorar el flujo laminar a través del vástago de flujo. El vástago de flujo tiene una entrada aguas arriba 23 y una salida aguas abajo 25 en forma de una formación de reborde que tiene una cara de reborde orientada aguas abajo 27.

El vástago de flujo 22 en la entrada 23 puede estar dispuesto para terminar en un perfil anular generalmente afilado con facetas mínimas dirigidas aguas arriba. Aguas arriba de la entrada 23, el regulador incluye un tapón 30 ejemplificado aquí que incluye un medio de asistencia de polarización opcional 32 ubicado dentro de una cavidad interna del tapón. El medio de desviación 32 puede ser, por ejemplo, un resorte de tensión dispuesto para tirar del tapón en la dirección corriente arriba. El puerto de entrada 20 está dispuesto para comunicarse con la cavidad interna del enchufe.

En las Figs. 3 y 4 - el enchufe 30 se muestra en un estado no activado retraído en una dirección aguas arriba dentro de su asiento. Para ayudar a este estado del enchufe, el puerto de entrada puede estar abierto para la comunicación con la presión atmosférica en el entorno ambiental. Los respiraderos 34 también se pueden proporcionar a través de la carcasa del regulador para ventilar al espacio del entorno ambiental 9 donde se encuentran los medios de desviación 24.

Dicha ventilación puede evitar o limitar sustancialmente la acumulación involuntaria de fuerzas (como la succión) que se pueden formar dentro del espacio 9 para que no actúen contra el vástago de flujo 22 cuando se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje del regulador durante las acciones de regulación de presión. Los respiraderos 24 pueden formarse en una sección aguas arriba relativa de la separación 9 para garantizar la ventilación de la separación también durante los casos en que el vástago de flujo 22 está situado en una ubicación aguas arriba relativa.

El flujo de líquido que entra en la válvula desde aguas arriba está adaptado para acumularse y transmitir las presiones presentes aguas arriba de la válvula a las ubicaciones aguas abajo a lo largo de la válvula. A medida que aumenta la presión aguas abajo del vástago de flujo, esta presión se soporta en una dirección aguas arriba contra la cara de hombro del vástago de flujo 27.

Dado que el vástago de flujo está diseñado para incluir superficies orientadas hacia abajo (por ejemplo, en la cara del hombro) que son más grandes que las superficies orientadas hacia arriba (por ejemplo, en la entrada del vástago de flujo), el equilibrio de fuerzas que actúan contra el vástago de flujo puede impulsarlo en una dirección hacia arriba hacia la posición ilustrada en la Fig. 4 después de superar las fuerzas de acción contraria de los medios de desviación 24.

En posiciones intermedias a las mostradas en las Figs. 3 y 4 - el movimiento del vástago de flujo aguas arriba se adapta para reducir el paso entre el vástago de flujo 22 y el tapón 30, lo que resulta en una disminución de la presión en las ubicaciones aguas abajo del vástago de flujo. Esto puede instar al vástago de flujo a ralentizar su movimiento aguas arriba y posiblemente también retroceder aguas abajo. Dichas fluctuaciones axiales del vástago de flujo están adaptadas para regular el caudal a través de la válvula de modo que proporcione una presión de salida sustancialmente constante en su salida en un intervalo de presiones de entrada para el que está diseñado para funcionar.

En un aspecto de la presente invención, la válvula 12 puede controlarse para cerrar el flujo de líquido que fluye aguas abajo a través de su trayectoria de flujo 19. La Figura 5 ejemplifica dicho cierre del flujo aguas abajo. Se puede disponer una señal de presión que entra en la válvula a través del puerto de entrada 20 para apoyarse contra la cavidad interna del tapón 30 y, de ese modo, impulsar el tapón aguas abajo para presionar contra la entrada 23 del vástago de flujo y/o contra partes del regulador adyacentes a la entrada 23.

En la descripción y las reivindicaciones de la presente solicitud, cada uno de los verbos, "comprende", "incluye" y "tiene", y sus conjugados, se utilizan para indicar que el objeto u objetos del verbo no son necesariamente una lista completa de miembros, componentes, elementos o partes del sujeto o sujetos del verbo.

Además, si bien la presente solicitud o tecnología se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y la descripción anterior, dicha ilustración y descripción deben considerarse ilustrativas o ejemplares y no restrictivas; la tecnología, por lo tanto, no se limita a las realizaciones descritas. Los expertos en la materia pueden entender y efectuar variaciones en las realizaciones descritas y poner en práctica la tecnología reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la tecnología y las reivindicaciones adjuntas.

En las reivindicaciones, el término "comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "uno" o "una" no excluye una pluralidad. Un único procesador u otra unidad puede cumplir las funciones de varios artículos mencionados en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas medidas se mencionen en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no se pueda utilizar para obtener ventajas.

También se entiende que la presente tecnología abarca los términos, características, valores numéricos o intervalos exactos, etc., si en este documento dichos términos, características, valores numéricos o intervalos, etc., se mencionan en relación con términos tales como "aproximadamente, aproximadamente, generalmente, al menos", etc., en otras palabras, "aproximadamente 3" también comprenderá "3" o "sustancialmente perpendicular" también comprenderá "perpendicular". Cualesquiera signos de referencia en las reivindicaciones no se deben interpretar como limitantes del alcance.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una válvula de regulación de presión y/o flujo (12) para regular las presiones dentro de una sección de un sistema de riego (10), donde la válvula (12) está dispuesta para cerrar también el flujo aguas abajo en la sección del sistema de riego (10) en respuesta a un comando entrante que llega a través de un puerto entrante a la válvula (12), donde la válvula de regulación (12) incluye un vástago de flujo (22) móvil en direcciones hacia arriba y hacia abajo con el fin de regular la presión hacia abajo de la válvula,

donde los movimientos aguas arriba y aguas abajo del vástago de flujo (22) cambian un paso formado entre el vástago de flujo (22) y un miembro de tapón (30) de la válvula de regulación (12), donde el aumento y la disminución del paso afectan el aumento y la disminución de la presión aguas abajo de la válvula (12), respectivamente

y donde el comando entrante está dispuesto para desviar el elemento de tapón (30) de un estado inicial a un estado operativo donde se apaga el flujo aguas abajo.

2. La válvula según la reivindicación 1 y que está ubicada en un lado corriente arriba de la sección del sistema de riego.

3. La válvula según la reivindicación 1 o 2, donde la parte del sistema de riego es una tubería de riego, posiblemente una tubería de riego plegable.

4. La válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el comando entrante es un comando de presión.

5. La válvula según la reivindicación 4, donde el comando entrante llega desde una parte del sistema de riego aguas arriba de la válvula.

6. La válvula según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde durante una fase de regulación de presión de la válvula, el puerto entrante está expuesto al ambiente.

7. Un procedimiento para afectar el flujo y/o la presión dentro de una parte de un sistema de riego que comprende las etapas de:

proporcionar una válvula para regular las presiones y/o el flujo aguas abajo dentro de la sección de un sistema de irrigación, donde la válvula comprende un vástago de flujo (12) móvil en direcciones aguas arriba y aguas abajo para regular la presión aguas abajo de la válvula, donde los movimientos aguas arriba y aguas abajo del vástago de flujo cambian un paso formado entre el vástago de flujo y un miembro de tapón (30) de la válvula, e instar al miembro de tapón de la válvula a cerrar el flujo aguas abajo en la parte del sistema de riego al recibir un comando de presión entrante al desviar el miembro de tapón de un estado inicial a un estado operativo en respuesta al comando entrante.

8. El procedimiento según la reivindicación 7, donde la válvula está ubicada en un lado aguas arriba de la parte del sistema de irrigación.

9. El procedimiento según la reivindicación 7 u 8, donde la parte del sistema de riego es una tubería de riego, posiblemente una tubería de riego plegable.

10. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde la válvula comprende un puerto entrante para recibir el comando de presión entrante.

11. El procedimiento según la reivindicación 10, donde el comando entrante llega desde una parte del sistema de irrigación aguas arriba de la válvula.

12. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, donde durante una fase de regulación de presión de la válvula, el puerto entrante se expone al entorno ambiental.

13. El procedimiento según la reivindicación 7, donde el aumento y la disminución del paso afectan el aumento y la disminución de la presión aguas abajo de la válvula, respectivamente.