IT201800003049U1 - Apparato di equipartizione della portata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di BREVETTO PER MODELLO DI UTILITÀ avente per titolo

“APPARATO DI EQUIPARTIZIONE DELLA PORTATA”

Il presente trovato si inserisce nel settore tecnico della distribuzione del gas. In particolare il presente trovato concerne un apparato di equipartizione per gruppi o stazioni di regolazione della pressione a due o più linee.

I gruppi o stazioni di regolazione della pressione a più linee sono in sostanza degli impianti che consentono di alimentare reti per il trasporto e la distribuzione del gas a utenze civili e industriali.

A titolo puramente esemplificativo, gruppi di regolazione della pressione sono utilizzati nelle reti di distribuzione per ridurre la pressione del gas da media pressione a bassa pressione.

Con riferimento alle attuali norme vigenti in Italia, per bassa pressione di alimentazione si intende una pressione compresa tra 0,04 bar e 12 bar; con media pressione di alimentazione, una pressione compresa tra 12 bar e 24 bar, limite oltre il quale si parla di alta pressione.

L’attributo “a più linee” nei gruppi di regolazione sopra citati si riferisce al fatto che essi sono normalmente costituiti da più linee di regolazione della pressione disposte in parallelo.

Di tali linee una è generalmente definita primaria, in quanto normalmente funzionante, e le altre secondarie, in quanto normalmente inattive ed atte ad entrare in funzione nel caso di guasto o malfunzionamento della linea principale.

Le linee, principale e secondarie sono tarate in maniera differente e, nel caso che la linea principale non sia più in grado di alimentare gas alla pressione di taratura, le linee secondarie si attivano automaticamente, alimentando gas alla propria pressione di taratura, inferiore a quella della linea principale.

Le aziende di distribuzione del gas stanno iniziando a realizzare apparati di equipartizione della portata, di basso costo, completamente automatici, che consentano di far andare sempre in parallelo le due o più linee esistenti con una portata di gas equipartita e sostanzialmente uguale.

In sostanza, tale modifica permetterebbe in via teorica il conseguimento di molteplici vantaggi tra cui un notevole abbassamento della rumorosità connesso alla suddivisione della portata tra più linee o l’eliminazione dei problemi di incollaggio delle guarnizioni (o-ring) che talvolta si verificano proprio quando, a seguito di un guasto sulla linea principale, una linea di emergenza (secondaria) deve intervenire dopo lunghi periodi di inattività o ancora la possibilità, grazie al funzionamento contestuale di più linee in parallelo, di dimensionare le stesse per coprire ciascuna una percentuale della portata complessiva.

Sono noti dispositivi atti a gestire in maniera automatica l’equipartizione della portata tra varie linee in parallelo ma tali dispositivi, seppur dimostratisi apprezzabili sotto molteplici aspetti, non sono essi stessi esenti da inconvenienti.

Uno di tali inconvenienti è connesso proprio al funzionamento automatico di tali dispositivi. In caso infatti di intervento per un malfunzionamento in una delle linee in parallelo, l’interruttore automatico interviene per separare e rendere indipendenti le due linee e, quando i valori di pressione dovessero tornare a stabilizzarsi sui valori di taratura, ritorna, appunto automaticamente, nella propria condizione operativa iniziale. Tale modus operandi, seppur apparentemente valido ed efficace non sempre si presenta utile in quanto non consente in pratica all’operatore di prendere coscienza delle cause del malfunzionamento, potendo tale circostanza portare ad ignorare eventuali segnali di danneggiamenti o rotture imminenti anche di rilevante entità.

Scopo del presente trovato è pertanto quello di proporre una soluzione tecnica per ovviare a tale inconveniente, mediante un apparato di equipartizione in grado di funzionare efficacemente ed in modo sicuro in caso di guasto o malfunzionamento su una delle linee di alimentazione del gas, e che sia altresì realizzabile a costi contenuti.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire un apparato di equipartizione che consenta di semplice funzionamento e di pratica gestione.

In accordo con il trovato, i suddetti scopi sono raggiunti da un apparato di equipartizione della portata di gas comprendente le caratteristiche tecniche esposte nelle rivendicazioni annesse.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano preferite forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

- la figura 1 illustra una rappresentazione schematica di una preferita forma di realizzazione dell’apparato di equipartizione della portata in accordo col presente trovato;

- la figura 2 illustra, in una vista schematica in sezione, un particolare dell’apparato di figura 1 in una sua prima forma realizzativa;

- la figura 3 illustra, in una vista schematica in sezione, una variante realizzativa del particolare di figura 2.

Con riferimento alle figure allegate, con il numero 100 è indicato nel suo complesso un apparato di equipartizione della portata tra più linee di alimentazione di gas.

Secondo quanto illustrato in figura 1, con il numero 1 di riferimento è indicato un tratto di una prima linea di alimentazione di gas nel seguito indicata anche come linea principale.

Con il numero 2 di riferimento è invece indicato un tratto di una seconda linea di alimentazione di gas, parallela alla citata prima linea 1, nel seguito anche indicata come linea secondaria.

Rispettive frecce indicano il verso di percorrenza di tali linee 1, 2 da parte del gas.

Con riferimento alla prima linea 1, lungo il tratto illustrato sono disposti in successione due dispositivi 3, 4 regolatori di pressione di tipo sostanzialmente noto.

Il dispositivo regolatore 3 disposto a monte rispetto al succitato senso di percorrenza, è di riserva mentre il dispositivo regolatore 4 disposto a valle è quello normalmente in funzione che si occupa pertanto di regolare la pressione del gas che lo attraversa. Tale dispositivo regolatore 4 disposto a valle sarà indicato nel seguito anche come primo regolatore.

In analogia a quanto appena descritto, considerando la seconda linea 2, lungo il tratto illustrato sono disposti in successione due rispettivi dispositivi 5, 6 regolatori di pressione anch’essi di tipo sostanzialmente noto.

Il dispositivo regolatore 5 disposto a monte, rispetto al succitato senso di percorrenza, è di riserva mentre il dispositivo regolatore 6 disposto a valle è quello normalmente in funzione che si occupa pertanto di regolare la pressione del gas che lo attraversa. Tale dispositivo 6 regolatore disposto a valle sarà indicato nel seguito anche come secondo regolatore.

I citati dispositivi 3, 4, 5, 6 regolatori di pressione contribuiscono a definire, sulle linee 1, 2, un gruppo di regolazione della pressione.

Per ciascuno dei dispositivi 3, 4, 5, 6 regolatori di pressione, l’apparato 100 prevede un rispettivo organo 7, 8, 9, 10 di pilotaggio.

L’organo 7, 8, 9, 10 di pilotaggio, indicato nel lessico del settore anche solo come “pilota”, è di tipo sostanzialmente noto ed è azionato pneumaticamente sfruttando proprio la differenza di pressione del gas che sussiste tra monte e valle dei dispositivi 3, 4, 5, 6 regolatori di pressione. Ciascun organo 7, 8, 9, 10 di pilotaggio è collegato al rispettivo dispositivo 3, 4, 5, 6 regolatore mediante un rispettivo condotto 7a, 8a, 9a, 10a di motorizzazione.

Nel seguito della presente trattazione, gli organi 8, 10 di pilotaggio del primo e secondo dispositivo 4, 6 regolatore di pressione saranno indicati, rispettivamente, anche come primo organo 8 di pilotaggio e secondo organo 10 di pilotaggio.

Ciascuna linea 1, 2 di alimentazione comprende inoltre un rispettivo condotto 11, 12 di azionamento degli organi 7, 8, 9, 10 di pilotaggio.

Sulla prima linea 1, a valle del primo dispositivo 4 regolatore è individuato un punto 13 di presa della pressione.

Da tale punto 13, vantaggiosamente integrante un collettore 14, si dipartono una pluralità di tubi 15 atti a trasmettere il valore di pressione rilevato (normalmente P1) ai diversi dispositivi presenti nel gruppo di regolazione sulla linea 1.

Analogamente a quanto appena descritto con riferimento alla prima linea 1, anche sulla seconda linea 2, a valle del secondo dispositivo 6 regolatore è individuato un punto 16 di presa della pressione.

Da tale punto 16, vantaggiosamente integrante un collettore 17, si dipartono una pluralità di tubi 18 atti a trasmettere il valore di pressione rilevato, ai diversi dispositivi presenti nel gruppo di regolazione sulla linea 2.

In particolare, sia i dispositivi 3, 4, 5, 6 regolatori che i relativi organi 7, 8, 9, 10 di pilotaggio necessitano, in modo noto, per il proprio corretto funzionamento, di ricevere un segnale rappresentativo del valore di pressione a valle del primo e secondo dispositivo 4, 6 regolatore.

Un modo per trasmettere tale valore è quello di mettere direttamente in comunicazione ciascuno dei citati dispositivi regolatori e organi di pilotaggio con il gas sulla rispettiva linea, a valle del dispositivo 4, 6 regolatore.

Secondo quanto illustrato in figura 1, l’apparato 100 di equipartizione comprende un condotto 19 pneumatico di collegamento dell’organo 8 di pilotaggio del primo dispositivo 4 regolatore con il secondo dispositivo 6 regolatore, per determinare nella seconda linea 2, a valle del secondo dispositivo 6 regolatore, una pressione P1 uguale a quella regolata sulla prima linea 1.

In pratica, tale condotto 19 pneumatico pone in collegamento il condotto 8a con il condotto 10a, di fatto escludendo l’organo 10 di pilotaggio dal controllo del secondo dispositivo 6 regolatore, in virtù della pressione P2 di taratura dell’organo 10 che è inferiore a quella P1 di taratura dell’organo 8.

In altre parole, mediante il condotto 19 pneumatico di collegamento si fa sì che l’organo 8 di pilotaggio del primo dispositivo 4 regolatore comandi anche il secondo dispositivo 6 regolatore, di fatto equiparando la pressione del gas in transito sulle due linee 1, 2 a valle dell’apparato 100.

Secondo quanto illustrato in figura 1, l’apparato 100 di equipartizione comprende un interruttore 20 pneumatico di blocco disposto lungo il citato condotto 19 pneumatico di collegamento.

L’interruttore 20 pneumatico di blocco è atto ad interrompere il collegamento pneumatico tra il primo organo 8 di pilotaggio ed il secondo dispositivo 6 regolatore di pressione della seconda linea 2.

Secondo quanto illustrato in figura 1, l’apparato 100 comprende un condotto 21 pneumatico di alimentazione dell’interruttore 20. L’interruttore 20 è pertanto un interruttore di blocco ad azionamento pneumatico.

Il condotto 21 pneumatico di alimentazione è collegato alla prima linea 1 di alimentazione del gas, a valle del primo regolatore 4, in una zona sottoposta normalmente alla citata prima pressione P1 determinata.

Vantaggiosamente il condotto 21 pneumatico è collegato al collettore 14 definente il citato punto 13 di presa.

Il citato condotto 21 pneumatico di alimentazione definisce per l’apparato 100, mezzi di comando di tipo pneumatico dell’interruttore 20 pneumatico di blocco.

L’interruttore 20 pneumatico di blocco è a riarmo manuale nel senso che una volta che è attivato nella sua funzione di interruzione del condotto 19 pneumatico di collegamento, lo stesso può essere ricondotto nella propria condizione di apertura (ovverosia di non interruzione del condotto 19 stesso) solamente mediante l’intervento manuale di un operatore.

L’interruttore 20 pneumatico di blocco è raffigurato in figura 1 in modo schematico.

In figura 2 è invece illustrata, indicata con il numero 20’ di riferimento, una prima forma realizzativa dell’interruttore pneumatico di blocco.

L’interruttore 20’ pneumatico di blocco, di tipo sostanzialmente noto per altri utilizzi, comprende un elemento 22 valvolare, normalmente aperto e configurato per occludere il condotto 19 pneumatico di collegamento.

Secondo quanto illustrato in figura 2 il citato elemento 22 valvolare ha sviluppo longitudinale secondo un asse A1 determinato ed è scorrevole, all’interno di un corpo 23, completo di un tappo 23a, dell’interruttore 20’ pneumatico di blocco, rispetto a tale asse A1. L’elemento 22 valvolare è operativamente collegato ad un organo 24 di sgancio il quale, sotto l’azione di determinati valori di pressione del gas presente nel condotto 21 pneumatico di alimentazione, secondo modalità note nei dispositivi di blocco di questo tipo e pertanto non ulteriormente descritte, è predisposto per liberare l’elemento 22 valvolare il quale, appunto provvede alla chiusura del condotto 19 pneumatico di collegamento.

In dettaglio, sempre con riferimento alla figura 2, l’elemento 22 valvolare comprende un tappo 22a il quale, al momento dell’attivazione dell’interruttore 20’ pneumatico di blocco, si impegna in chiusura del condotto 19 pneumatico avanzando secondo il verso della freccia F.

L’elemento 22 valvolare comprende inoltre un albero 22b.

Vantaggiosamente, l’interruttore 20’ pneumatico di blocco presenta un coperchio 25 avvitato al citato tappo 23a a protezione dell’estremità longitudinale dell’albero 22b dell’elemento 22 valvolare.

Il coperchio 25, presenta una cavità 25a filettata internamente la quale, una volta che il coperchio 25 stesso è svincolato dal tappo 23a, è configurata per impegnarsi in avvitamento con la citata estremità longitudinale dell’albero 22b dell’elemento 22 valvolare, a sua volta filettata.

Mediante il coperchio 25 avvitato sull’estremità dell’albero 22b valvolare, un operatore, tirando nel verso indicato dalla freccia F’, può riarmare l’interruttore, riportandolo nella condizione di non interruzione del condotto 19 di collegamento.

Quando il coperchio 25 è impegnato in avvitamento con l’elemento 22 valvolare, definisce con esso mezzi M manuali di riarmo dell’interruttore 20’ pneumatico di blocco.

In figura 3 è illustrata, indicata con il numero 20’’ di riferimento, una seconda forma realizzativa dell’interruttore pneumatico di blocco.

L’interruttore 20’’ pneumatico di blocco, durante il normale funzionamento, è aperto ed il suo intervento è previsto solamente in particolari circostanze, quali ad esempio le situazioni di emergenza sopra indicate.

In dettaglio, l’interruttore 20’’ pneumatico di blocco presenta un otturatore O, visibile solo in parte nella figura 3 allegata, in quanto raffigurato in configurazione ritratta, il quale otturatore O è atto a spostarsi tra due posizioni estreme, rispettivamente di apertura e chiusura del flusso di gas. L’interruttore 20’’ pneumatico di blocco, di tipo sostanzialmente noto, presenta un meccanismo 26 di azionamento dell’otturatore, il quale meccanismo 24 comprende una pluralità di leveraggi.

I leveraggi, schematicamente illustrati in figura 3, contribuiscono a definire, unitamente ad una molla 27, una posizione di equilibrio stabile in corrispondenza della quale l’otturatore O è mantenuto in configurazione aperta.

Il meccanismo 24 di azionamento è inoltre collegato ad un setto 28 pneumatico affacciato in una camera 29 in cui normalmente sussiste un valore di pressione determinato.

Mediante il condotto 21 pneumatico di alimentazione, sfociante nella camera 29, è possibile porre la camera 29 stessa ad una pressione superiore alla citata pressione determinata, con ciò destabilizzando il meccanismo 26 di azionamento il quale, abbandonando la propria posizione di equilibrio in configurazione aperta, provoca l’immediata chiusura dell’otturatore e, conseguentemente, il blocco del condotto 19 pneumatico di collegamento. In uso, con riferimento allo schema illustrato in figura 1, durante il normale funzionamento, il primo pilota 8 di comando del primo dispositivo 4 regolatore di pressione della linea 1 principale comanda anche il secondo dispositivo 6 regolatore di pressione della linea 2 secondaria. In questo modo, entrambe le linee 1, 2 alimentano a valle gas alla medesima pressione P1 di taratura del primo pilota 8, ripartendo tra loro la portata richiesta.

Questo, come detto, avviene in condizioni di normale funzionamento dell’apparato 100 di equipartizione, laddove, appunto, la portata di gas risulta equamente distribuita tra la linea 1 principale e la linea 2 secondaria. L’interruttore 20 pneumatico di blocco risulta pertanto normalmente inattivo, cioè aperto, consentendo il collegamento pneumatico tra il primo pilota 8 ed il secondo dispositivo 6 regolatore di pressione della linea 2 secondaria, attraverso il condotto 19 di collegamento.

In questa condizione di normale funzionamento, il secondo organo 10 di pilotaggio (o secondo pilota) abbinato al secondo dispositivo 6 regolatore di pressione della linea 2 secondaria, è inattivo.

Qualora si verifichi un guasto o un malfunzionamento sulla linea principale, tale da determinare a valle del regolatore una variazione della pressione ad un valore sensibilmente diverso (normalmente, maggiore) dal valore di taratura del primo pilota 8, tale pressione alterata si instaura immediatamente anche all’interno dell’interruttore 20 pneumatico di blocco. L’interruttore 20 pneumatico è tarato per attivarsi sia ad una pressione superiore a quella di normale funzionamento della linea 1 principale, sia ad una pressione sensibilmente inferiore a tale valore, interrompendo pertanto il condotto 19 pneumatico di collegamento tra il primo pilota 8 ed il secondo dispositivo 6 regolatore di pressione della linea 2 secondaria.

In tal modo le linee 1 principale e 2 secondaria risultano del tutto indipendenti.

A seguito di questa interruzione, sul secondo dispositivo 6 regolatore di pressione diviene attivo il secondo organo 10 di pilotaggio, imponendo al dispositivo 6 regolatore stesso una sua pressione di taratura.

L’apparato di equipartizione secondo il presente trovato raggiunge gli scopi prefissi e consegue importanti vantaggi.

Un primo di tali vantaggi è connesso al fatto che a seguito di un’alterazione dei valori di pressione sulla linea, l’interruttore provvede ad escludere l’equipartizione tra le due o più linee presenti, con ciò rendendo impossibile il ristabilirsi dell’equipartizione senza l’intervento di un operatore.

La presenza fisica di un operatore è infatti indice di sicurezza nel senso che lo stesso provvederà a ristabilire le condizioni normali di funzionamento (riarmando l’interruttore pneumatico di blocco) solamente dopo aver verificato e risolto le cause del malfunzionamento che aveva portato all’intervento dell’interruttore stesso.

Tale grado di sicurezza non è ad esempio possibile con un interruttore elettropneumatico laddove il riarmo dell’interruttore è teoricamente possibile da remoto, anche senza aver verificato le cause del malfunzionamento.

Analogamente, lo stesso limite è presente negli interruttori pneumatici di tipo automatico laddove il ristabilirsi delle condizioni iniziali di funzionamento può verificarsi anche solo casualmente, per il raggiungimento di un valore determinato di pressione, a prescindere dalle cause di malfunzionamento e, soprattutto, a prescindere dall’eventuale risoluzione delle stesse.

Inoltre, a differenza dei normali interruttori pneumatici di blocco che sono disposti direttamente sulla linea a protezione della stessa, nel caso dell’apparato di equipartizione secondo il presente trovato, l’interruttore pneumatico di blocco è disposto tra due o più linee a protezione del sistema, avendo la funzione di assicurare, in condizione di emergenza, la totale indipendenza delle linee fino a che non intervenga un riarmo manuale da parte di un operatore.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di equipartizione della portata tra una prima linea (1) di alimentazione di gas ed una seconda linea (2) di alimentazione di gas, in un gruppo di regolazione della pressione avente almeno un primo ed un secondo dispositivo (4, 6) regolatore di pressione disposti rispettivamente lungo dette prima e seconda linea (1, 2), comprendente: - un primo organo (8) di pilotaggio di detto primo dispositivo (4) regolatore di pressione di detta prima linea (1), detto primo organo (8) di pilotaggio essendo tarato per determinare, a valle del dispositivo (4) regolatore, una prima pressione (P1) determinata, - un secondo organo (10) di pilotaggio di detto secondo dispositivo (6) regolatore di pressione di detta seconda linea (2), normalmente non attivo ma atto a determinare, quando attivo, a valle del dispositivo (6) regolatore, una seconda pressione (P2) determinata, detta seconda pressione (P2) essendo inferiore a detta prima pressione (P1), - un condotto (19) pneumatico di collegamento tra detto primo organo (8) di pilotaggio e detto secondo dispositivo (6) regolatore di pressione di detta seconda linea (2) per determinare in detta seconda linea (2), a valle del dispositivo (6) regolatore, una pressione uguale a detta prima pressione (P1), - un interruttore (20, 20’, 20’’) pneumatico disposto lungo detto condotto (19) pneumatico di collegamento ed atto ad interrompere il collegamento pneumatico tra detto primo organo (8) di pilotaggio e detto secondo dispositivo (6) regolatore di pressione di detta seconda linea (2), caratterizzato dal fatto che detto interruttore (20, 20’, 20’’) pneumatico è un interruttore di blocco a riarmo manuale.
2. 2. Apparato di equipartizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto interruttore (20’) pneumatico di blocco comprende mezzi (M) manuali di riarmo configurati per consentire di riportare manualmente detto interruttore (20’) pneumatico di blocco in una condizione in cui il collegamento pneumatico tra detto primo organo (8) di pilotaggio e detto secondo dispositivo (6) regolatore di pressione di detta seconda linea (2) non è interrotto.
3. 3. Apparato di equipartizione secondo la rivendicazione 2, in cui detto interruttore (20’) pneumatico di blocco presenta un elemento (22) valvolare configurato per occludere detto condotto (19) pneumatico di collegamento, tramite il tappo 22a, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (M) manuali di riarmo comprendono un coperchio (25), comprendente un filetto 25a, atto ad impegnarsi in avvitamento con l’albero 22b, che attraversa detto elemento (22) valvolare, rendendo lo stesso suscettibile di essere riportato in una sua condizione di non interruzione di detto condotto (19) di collegamento, tramite il movimento del tappo 22a.
4. 4. Apparato di equipartizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di comando di detto interruttore (20, 20’, 20’’) pneumatico, detti mezzi di comando essendo operativamente attivi su detto interruttore (20, 20’, 20’’) per attivarne la chiusura che determina l’interruzione di detto condotto (19) pneumatico di collegamento.
5. 5. Apparato di equipartizione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando sono di tipo pneumatico e comprendono un condotto (21) pneumatico di alimentazione di detto interruttore (20, 20’, 20’’) pneumatico, detto condotto (21) pneumatico di alimentazione essendo collegato a detta prima linea (1) di alimentazione di gas, a valle del primo dispositivo (4) regolatore.