IT202100026630A1

IT202100026630A1 - Gruppo valvola perfezionato.

Info

Publication number: IT202100026630A1
Application number: IT102021000026630A
Authority: IT
Inventors: Nevio Zampieri; Nicola Caoduro
Original assignee: Pietro Fiorentini Spa
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2023-04-18
Also published as: EP4166824A1

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

"Gruppo valvola perfezionato"

CAMPO DELLA TECNICA

La presente invenzione concerne un gruppo valvola perfezionato. Preferibilmente, ma non limitativamente, il gruppo valvola secondo l?invenzione ? installabile in un apparato di distribuzione di un fluido, in particolare di un gas o liquido (ad esempio acqua). Pi? preferibilmente, il gruppo valvola secondo l?invenzione ? installabile in un apparato di distribuzione di un fluido ad utenze finali, ad esempio per la distribuzione di gas presente e circolante all?interno di una tubatura, quale ad esempio una tubatura della rete di distribuzione di gas naturale o altri gas prodotti in modo decentralizzato, quali biometano o idrogeno.

Pertanto, l?invenzione trova vantaggioso impiego nel settore tecnico della produzione e commercializzazione di apparecchi e dispositivi per la distribuzione di fluidi, in particolare gas o liquidi (ad esempio acqua), ed ? vantaggiosamente utilizzabile in reti per il trasporto e distribuzione di gas (in particolare gas naturale, oppure idrogeno e/o miscele idrogeno/gas naturale, oppure altri gas prodotti in modo decentralizzato, quale ad esempio biometano) o di liquidi (in particolare di acqua).

STATO DELLA TECNICA

Storicamente, nelle reti di distribuzione del gas non venivano installati misuratori di portata in quanto queste reti, non essendo dotate di connessioni dati, avrebbero richiesto ad un operatore di recarsi fisicamente sul posto per acquisire la misura ed essendo questa una operazione costosa, scomoda e che necessitava di essere ripetuta frequentemente.

Attualmente, comunque, nelle reti di distribuzione del gas, ma ci? vale anche per l?acqua o altri liquidi, vi ? l?esigenza di conoscere - ad esempio in corrispondenza dei gruppi di riduzione finale (detti anche ?GRF?) che riducono la pressione del gas verso le utenze finali - la portata del gas che passa sui gruppi della rete e ci? al fine di poter poi distribuire in modo ottimale il gas tra i vari gruppi della rete stessa. In particolare, vi ? l?esigenza di digitalizzare il monitoraggio della portata del gas che attraversa i vari gruppi di una rete di distribuzione, per consentire cos? al gestore della rete di monitorare e bilanciare da remoto (anche non in real-time) il flusso di gas tra i vari gruppi della rete stessa.

In tale contesto, laddove la geometria della rete di distribuzione esistente non consente, in particolare per problemi di spazio, l?installazione di un misuratore di portata si rende - inevitabilmente ed indesideratamente -necessario sconvolgere completamente la geometria della rete stessa, mentre laddove non vi sia neppure la possibilit? di variarla (si pensi ad esempio ad una rete di distribuzione sotterranea che si sviluppa in prossimit? di costruzioni cementizie che ne vincolano la geometria) bisogna inevitabilmente rinunciare all?installazione del misuratore di portata.

Ulteriormente, si consideri che l?inserimento di un misuratore di portata dedicato nelle reti di distribuzione, in particolare in quelle di nuova realizzazione, comporta un indesiderato aumento dei costi sia di realizzazione che di installazione.

Inoltre, i noti misuratori di portata, che generalmente sono installati nelle reti di trasporto, hanno un costo e forniscono una misura fiscale con un livello di accuratezza che sono anche troppo elevati, in particolare per l?esigenza di misura di portata richiesta nelle reti di distribuzione. Non solo, i noti misuratori di portata richiedono generalmente lunghi tratti rettilinei di tubazione a monte ed a valle per poter essere installati, i quali tratti non sono sempre disponibili nelle reti di distribuzione.

SCOPI DELL?INVENZIONE

Scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che consenta di superare, almeno in parte, i suddetti inconvenienti presenti nelle soluzioni tradizionali.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che consenta l?intercettazione e/o la regolazione del fluido che la attraversa e, al contempo, consenta una misurazione della velocit? e/o portata del fluido che la attraversa.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che sia installabile in una rete gi? esistente, e ci? senza richiedere spazi aggiuntivi o variare la geometria della rete stessa.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che possa essere installato in qualunque tratto di una rete di distribuzione di un fluido, in particolare in corrispondenza di un gruppo di riduzione finale.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che ovvii alla necessit? di modificare la geometria della rete in cui viene installato.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che possa fungere altres? da strumento di misura in una rete di trasporto.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che soddisfi tutte le esigenze normative in materia.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che sia strutturalmente e funzionalmente del tutto affidabile.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che sia migliorativo e/o alternativo rispetto a quelli tradizionali.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che presenti elevati standard di sicurezza e operabilit?.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che sia realizzabile in modo semplice, rapido ed a costi relativamente bassi.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un gruppo valvola che presenti una caratterizzazione alternativa, sia in termini costruttivi che funzionali, rispetto a quelli tradizionali.

Altro scopo dell?invenzione ? di proporre un metodo per misurare la portata e/o la velocit? di un fluido, quale gas o liquido (ad esempio acqua), che scorre in un apparato, preferibilmente in un apparato di distribuzione di detto fluido.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Tutti gli scopi qui menzionati, considerati sia singolarmente sia in una loro qualsiasi combinazione, ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l?invenzione, con un gruppo valvola come definito nella rivendicazione 1.

DESCRIZIONE DELLE FIGURE

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra una vista prospettica di un apparato di distribuzione di un fluido in cui ? installato almeno un gruppo valvola oggetto della presente invenzione,

la figura 2A mostra una vista prospettica di una prima forma di realizzazione del gruppo valvola secondo l?invenzione, installato in una tubazione ed in una condizione di apertura dell?otturatore;

la figura 2B mostra una vista prospettica di un particolare ingrandito del gruppo valvola di figura 2A, concernente le prese di pressione del flusso di fluido;

la figura 2C mostra una vista prospettica del gruppo valvola di figura 2A; la figura 3A mostra una vista prospettica di una seconda forma di realizzazione del gruppo valvola secondo l?invenzione, installato in una tubazione ed in una condizione di apertura dell?otturatore;

la figura 3B mostra una vista prospettica di un particolare ingrandito del gruppo valvola di figura 3A, concernente le prese di pressione del flusso di fluido;

la figura 3C mostra una vista prospettica del gruppo valvola di figura 3A; la figura 4 mostra una vista frontale del gruppo valvola secondo l?invenzione nella sua condizione di chiusura;

la figura 5 mostra una vista frontale del gruppo valvola secondo l?invenzione in una condizione di apertura;

la figura 6 mostra una vista frontale in sezione trasversale del gruppo valvola secondo l?invenzione con alcune componenti rappresentate in modo schematico.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE E DI ALCUNE SUE FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE

La presente invenzione riguarda un gruppo valvola che ? stato identificato nel suo complesso con il numero di riferimento 1 nelle figure allegate.

Vantaggiosamente, il gruppo valvola 1 secondo l?invenzione ? adatto ad essere utilizzato e installato nelle reti di trasporto e distribuzione del gas, in particolare nelle reti di distribuzione di gas naturale o altri gas prodotti in modo decentralizzato (quali ad esempio biometano o idrogeno). Il gruppo valvola di cui trattasi potr? essere vantaggiosamente utilizzata in reti di distribuzione e/o in reti di trasporto, cos? come in apparati di distribuzione di un fluido quali in particolare Gruppi di Riduzione Finale (GRF).

Il gruppo valvola secondo l?invenzione pu? essere vantaggiosamente utilizzato per intercettare e/o variare il flusso di qualsiasi fluido, sia esso un liquido, quale ad esempio acqua, oppure un gas, quale ad esempio gas naturale o altri gas prodotti in modo decentralizzato (quali ad esempio biometano o idrogeno), oppure anche un fluido multifase.

Preferibilmente, come sopra anticipato, il gruppo valvola 1 secondo l?invenzione ? particolarmente ma non limitatamente adatto ad essere utilizzato e installato in un apparato di distribuzione 100, in particolare in corrispondenza dei gruppi di riduzione finale (GRF) previsti nella rete di distribuzione del gas.

Opportunamente, il gruppo valvola 1 ? a due porte/vie, cio? con una porta di entrata 3 ed una porta di uscita 4.

Opportunamente, il gruppo valvola 1 secondo l?invenzione intercetta e/o regola/parzializza il flusso di fluido che attraversa la valvola stessa.

In particolare, il gruppo valvola 1 comprende un corpo valvola 2 in cui ? definita un?apertura fissa 20 ed in cui ? alloggiato un otturatore 5 (i.e. organo mobile del gruppo valvola 1) che agisce in corrispondenza di detta apertura fissa 20. In particolare, l?otturatore 5 ? movimentato rispetto a detta apertura fissa 20 in modo da bloccare il flusso di fluido o in modo da definire almeno un passaggio 2? per consentire e/o regolare/parzializzare il flusso di fluido che attraversa il gruppo valvola 1.

Opportunamente, in una possibile e preferita forma di realizzazione, il gruppo valvola 1 potr? comprendere una valvola di intercettazione in cui l?otturatore 5 ? mobile rispetto all?apertura fissa tra una (sola/unica) condizione di apertura ? preferibilmente di massima/completa apertura - e una di chiusura per consentire cos? rispettivamente ed esclusivamente il passaggio o l?arresto del fluido. Opportunamente, quindi, il gruppo valvola 1 pu? comprendere una valvola a due posizioni (on/off) e, preferibilmente, pu? essere una valvola di sicurezza.

Opportunamente, in una possibile e preferita forma di realizzazione, il gruppo valvola 1 potr? comprendere una valvola di regolazione in cui l?otturatore 5 ? mobile rispetto all?apertura fissa 20 tra una condizione di chiusura ed una pluralit? di differenti condizioni di apertura, in particolare comprendenti una condizione di massima apertura ad almeno una condizione di apertura intermedia, per definire cos? differenti aree per le sezioni di passaggio 2? e variare in maniera controllata il flusso del fluido che attraversa la valvola medesima.

Opportunamente, il gruppo valvola 1 ? associabile ad un ingresso del fluido, ad esempio definito da un tratto di tubo a monte T1, e ad un?uscita del fluido, ad esempio definita da un tratto di tubo a valle T2 di detto gruppo valvola. Opportunamente, la porta di ingresso 3 del gruppo valvola 1 ? destinata ad essere collegata fluidicamente con il tratto di tubo a monte T1, mentre la porta di uscita 4 del gruppo valvola 1 ? destinata ad essere collegata fluidicamente con il tratto di tubo a valle T2.

Preferibilmente, sul corpo valvola 2 possono essere previsti mezzi di collegamento meccanico con il tratto di tubo di monte T1 e con il tratto di tubo di valle T2, ad esempio con porzioni flangiate 29 di quest?ultimi.

Opportunamente, il collegamento del corpo valvola 2 del gruppo valvola 1 con i tratti di tubo a monte T1 ed a valle T2 ? a tenuta stagna, per impedire cos? la fuoriuscita di fluido verso l?esterno.

Preferibilmente, il corpo valvola 2 ha forma anulare ? realizzato in uno o pi? pezzi - e delimita internamente il passaggio 2?. Preferibilmente, il corpo valvola 2 ? realizzato in metallo. Preferibilmente, il corpo valvola 2 pu? comprendere internamente ed in corrispondenza dell?apertura fissa 20 un seggio valvola, preferibilmente comprendente una guarnizione o simile, che funge da sede per l?otturatore 5 e assicura la tenuta del fluido quando ? in contatto con l?otturatore 5.

Opportunamente, l?apertura fissa 20 del corpo valvola 2, in corrispondenza della quale agisce l?otturatore 5, ? ortogonale rispetto ad un asse X corrispondente altres? alla direzione del flusso di fluido che attraversa detta apertura fissa. Opportunamente, l?asse X ha verso corrispondente e concorde al verso con cui il fluido attraversa il gruppo valvola 1 e, in particolare, l?apertura fissa 20. Preferibilmente, l?asse X pu? corrispondente o essere parallelo all?asse di sviluppo longitudinale dei tratti di tubo subito a monte T1 e subito a valle T2 destinati ad essere collegati rispettivamente in ingresso e uscita a detto gruppo valvola 1.

Preferibilmente, l?apertura fissa 20 ha sezione sostanzialmente circolare. Preferibilmente, l?apertura fissa 20 si sviluppa lungo l?asse X tra la porta di ingresso 3 e la porta di uscita 4 ed ? affacciata a dette porte. Preferibilmente, l?apertura fissa 20, la porta di ingresso 3 e la porta di uscita 4 sono tra loro allineate lungo l?asse X.

Opportunamente, l?otturatore 5 che ? alloggiato all?interno di del corpo valvola 2 ? operativamente associato mediante almeno un organo di trasmissione, preferibilmente definito da uno stelo 10, ad un attuatore (non rappresentati) configurato per provocare la movimentazione di detto otturatore 5 tra almeno una condizione di apertura, in cui consente il flusso del fluido attraverso detto almeno un passaggio 2?, ed una condizione di chiusura in cui blocca/intercetta il flusso di fluido attraverso il gruppo valvola 1.

Opportunamente, lo stelo 10 trasmette il moto dall?attuatore all?otturatore. Opportunamente, il moto trasmesso pu? essere rotativo, provocando cos? la rotazione dell?otturatore 5, oppure di traslazione lineare, provocando cos? la traslazione dell?otturatore 5.

Preferibilmente, detto otturatore 5 comprende almeno un corpo 8 che ? mobile in rotazione, ed in particolare ? girevole, rispetto all?apertura fissa 20 del corpo valvola 2. In particolare, detto corpo 8 ? rotante, ed in particolare ? girevole, attorno ad un asse di rotazione Y che ? ortogonale all?asse X.

In una possibile e preferita forma di realizzazione, detto corpo 8 ha conformazione sostanzialmente discoidale ed ? dotato di una prima faccia 8? ed una seconda faccia 8?? ed ? mobile in rotazione attorno ad un asse di rotazione Y che attraversa diametralmente detto corpo discoidale ed ? ortogonale rispetto ad X. Opportunamente, in tal caso, il gruppo valvola 1 comprende un otturatore di tipo a farfalla.

Preferibilmente, l?otturatore 5 ? solidale allo stelo 10 che ? montato sul corpo valvola 2 in modo da essere movimentato rispetto a quest?ultimo, preferibilmente in modo da essere ruotato rispetto al corpo valvola 2 attorno all?asse Y. Opportunamente, lo stelo 10 attraversa diametralmente l?otturatore 5 e si impegna girevolmente alle sue estremit? sul corpo valvola 2 in corrispondenza dell?apertura fissa 20. Opportunamente, lo stelo 10 ? operativamente associato a mezzi di attuazione configurati per provocare la sua rotazione, e quindi dell?otturatore 5 ad esso solidale, attorno all?asse Y corrispondente all?asse di sviluppo longitudinale dello stelo stesso.

? inteso che il corpo 8 dell?otturatore 5 pu? avere altre forme secondo le conoscenze a disposizione del tecnico del settore, ad esempio pu? avere forma sostanzialmente sferica o a fungo o a cono.

Il gruppo valvola 1 comprende inoltre almeno una prima presa di pressione 9? definita e/o montata su detto otturatore 5 ed almeno una seconda presa di pressione 9?? definita e/o montata su detto otturatore 5.

Opportunamente, detta prima presa di pressione 9? definisce una presa di pressione totale, mentre detta seconda presa di pressione 9?? definisce una presa di pressione statica. Preferibilmente, detta prima presa di pressione 9? e detta seconda presa di pressione 9?? ? entrambe montate e/o definite sull?otturatore 5 ? definiscono rispettivamente la presa di pressione totale e la presa di pressione statica di un tubo di Pitot.

Opportunamente, la prima presa di pressione 9? ? montata e/o definita sull?otturatore 5 in una zona di quest?ultimo che, in condizione di apertura dell?otturatore stesso, risulti una zona di ristagno. Opportunamente, la seconda presa di pressione 9?? ? montata e/o definita sull?otturatore 5 in una zona differente da quella della prima presa di pressione 9? ed in cui le linee di flusso del campo di moto del fluido non siano alterate dalla presenza di dette prese di pressione.

La prima presa di pressione 9? e la seconda presa di pressione 9?? sono configurate in modo che l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa pressione di pressione 9? abbia direzione differente/non coincidente oppure direzione coincidente/parallela e verso differente rispetto all?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione 9??.

In particolare, in una possibile forma di realizzazione (cfr. fig. 2B), gli assi V1 e V2 sono tra loro paralleli ed hanno versi tra loro opposti. In particolare, in un?altra possibile forma di realizzazione (cfr. fig. 3B), gli assi V1 e V2 sono tra loro perpendicolari.

Preferibilmente, detta prima presa di pressione 9? ? montata e/o definita su detto otturatore 5 in modo che, in una condizione di apertura di detto otturatore, e preferibilmente nella sua condizione di massima e/o unica apertura, risulti essere aperta e rivolta verso la direzione di scorrimento del fluido attraverso l?apertura fissa 20, per intercettare cos? sostanzialmente frontalmente il flusso di detto fluido in ingresso.

Preferibilmente, detta prima presa di pressione 9? ? montata e/o definita su detto otturatore 5 in modo che, in una condizione di apertura di detto otturatore, l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente da detta prima presa di pressione 9? risulti sostanzialmente parallelo, ma con verso opposto, rispetto all?asse X che attraversa ortogonalmente l?apertura fissa 20 con un verso corrispondente a quello di avanzamento del fluido attraverso il gruppo valvola 1.

Come detto, la seconda presa di pressione 9?? ? definita e/o montata su detto otturatore 5 in modo che, in una stessa condizione di apertura di detto otturatore, l?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione 9?? definisce con l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa pressione di pressione 9? un angolo di circa 90?-180?. Opportunamente, in una possibile forma di realizzazione (cfr. fig. 2A-2C), l?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione 9?? ? disposto in modo da definire un angolo di 180? rispetto all?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa di pressione 9?. Opportunamente, in un?altra possibile forma di realizzazione (cfr. fig. 3A-3C), l?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione 9?? ? disposto in modo da definire un angolo di 90? rispetto all?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa di pressione 9?.

Preferibilmente, le prese di pressione 9?, 9?? sono montate e/o definite sulla stessa faccia 8? dell?otturatore 5, tuttavia potrebbero opportunamente essere montate e/o definite su facce differenti o opposte dell?otturatore 5.

Preferibilmente, le prese di pressione 9? e 9?? sono tra loro sovrapposte lungo la direzione Y.

Vantaggiosamente, l?otturatore 5 ? mobile attorno all?asse di rotazione Y tra detta condizione di chiusura (cfr. fig. 4), in cui detta prima faccia 8? e detta seconda faccia 8?? sono sostanzialmente trasversali all?asse X e detta condizione di apertura (cfr. fig. 5) in cui detta prima faccia 8? e detta seconda faccia 8?? sono sostanzialmente parallele all?asse X.

Vantaggiosamente, in una possibile forma di realizzazione, la prima presa di pressione 9? e/o la seconda presa di pressione 9?? sono ricavate in corrispondenti elementi di imboccatura, rispettivamente 6? o 6??, che sono meccanicamente associati a detto otturatore 5, preferibilmente sono montati su quest?ultimo.

Preferibilmente, ciascun elemento di imboccatura 6? o 6?? comprende un tratto tubolare 11 conformato ad ?L? che ? aperto ad un?estremit? in modo da definire detta prima presa di pressione 9? o detta seconda presa di pressione 9??, mentre in corrispondenza dell?altra estremit? ? meccanicamente associato a detto otturatore 5. Preferibilmente, pi? in dettaglio, detto tratto tubolare 11 comprende una prima parte che si estende in aggetto a partire dalla prima faccia 8? (i.e. perpendicolarmente rispetto agli assi V1 o V2) ed una seconda parte che si estende parallelamente rispetto a detta prima faccia 8? (i.e. parallelamente agli assi V1 o V2) e termina con la rispettiva presa di pressione 9? o 9??.

Pi? in dettaglio, in una preferita forma di realizzazione (cfr. fig.2A ? 2C), ? previsto un primo elemento di imboccatura 6? che, in corrispondenza della sua estremit? libera, definisce la prima presa di pressione 9? ed un secondo elemento di imboccatura 6?? che, in corrispondenza della sua estremit? libera, definisca la seconda presa di pressione 9??.

Vantaggiosamente, in una possibile forma di realizzazione, la prima presa di pressione 9? e/o la seconda presa di pressione 9?? sono definite da corrispondenti fori 23 ricavati su detto otturatore 5. Preferibilmente, nel caso di otturatore 5 conformato a disco, detti fori sono ricavati su una faccia di detto disco.

Pi? in dettaglio, in una preferita forma di realizzazione (cfr. fig.3A ? 3C), ? previsto un primo elemento di imboccatura 6? che, in corrispondenza della sua estremit? libera, definisce la prima presa di pressione 9?, mentre la seconda presa di pressione 9?? ? definita da un foro 23 che ? ricavato direttamente sul corpo di detto otturatore 5.

Inoltre, secondo l?invenzione, il gruppo valvola 1 comprende mezzi di misurazione 17 operativamente collegati a detta prima presa di pressione 9? e a detta seconda presa di pressione 9?? e configurati per rilevare e/o determinare almeno una grandezza da utilizzare per il calcolo della velocit? e/o portata Q del fluido attraverso il gruppo valvola 1.

Opportunamente, detti mezzi di misurazione 17 sono configurati per rilevare e/o determinare almeno una delle seguenti grandezze:

- la pressione totale ?PT? di detto fluido, e corrispondente alla pressione del fluido prelevato in corrispondenza di detta prima presa di pressione 9?, e la pressione statica ?PS? di detto fluido, e corrispondente alla pressione del fluido prelevato in corrispondenza di detta seconda presa di pressione 9??, e/o

- la pressione dinamica ?dP? del fluido come pressione differenziale tra la pressione totale ?PT? di detto fluido, e corrispondente alla pressione del fluido prelevato in corrispondenza di detta prima presa di pressione 9?, e la pressione statica ?PS? di detto fluido, e corrispondente alla pressione del fluido prelevato in corrispondenza di detta seconda presa di pressione 9??, e/o

- una portata ?q? del fluido derivante da detta differenza di pressione tra detta pressione totale e detta pressione statica e, in particolare, corrispondente alla portata del fluido che scorre in un circuito di by-pass che riceve il flusso del fluido prelevato in corrispondenza di detta prima presa di pressione 9? e reimmesso in corrispondenza di detta seconda presa di pressione 9??, per fornire cos? un segnale rappresentativo della portata ?q? del flusso derivante dalla differenza di pressione tra la prima e la seconda presa di pressione.

Opportunamente, il gruppo valvola 1 comprende mezzi di collegamento fluidico 16 tra detta prima presa di pressione 9?, detta seconda presa di pressione 9?? e detti mezzi di misurazione 17.

Vantaggiosamente, detti mezzi di collegamento 16 comprendendo almeno un circuito fluidico 13 che ? ricavato all?interno di detto otturatore 5 e/o all?interno del corpo valvola 2 e/o all?interno dell?organo ? preferibilmente definito dallo stelo 10 - che trasmette il moto all?otturatore 5. Preferibilmente, il circuito fluidico 13 comprende uno o pi? condotti 13? ricavati all?interno dell?otturatore 5 e/o all?interno dello stelo 10 e/o all?interno del corpo valvola 2.

Vantaggiosamente, il circuito fluidico 13 collega ciascuna presa di pressione 9? o 9?? con un corrispondente trasduttore di pressione e/o con un trasduttore di pressione differenziale.

Vantaggiosamente, lo stelo 10 estendentesi lungo detto asse di rotazione Y, meccanicamente collegato a detto otturatore 5 e mobile in rotazione attorno a detto asse di rotazione Y, ? dotato internamente di almeno un condotto 13? e 13?? che mette in comunicazione di fluido dette prima e seconda pressa di pressione 9?, 9?? con detti mezzi di misurazione 17.

Preferibilmente, lo stelo 10 ? dotato di due distinti condotti 13? e 13?? posti in comunicazione fluidica rispettivamente con la prima presa di pressione 9? e la seconda presa di pressione 9??. Preferibilmente, detti due condotti 13? e 13?? sono in comunicazione fluidica rispettivamente con le imboccature 6? e 6??, se previste, o con i fori 23.

Con particolare riferimento alla allegata figura 6, il gruppo valvola 1 comprende altres? una struttura fissa 19 che ? associata al corpo valvola 2. La struttura fissa 19 comprende una camicia 14 al cui interno ? girevolmente alloggiato lo stelo 10 che ? solidale in rotazione con l?otturatore 5.

In questo modo, il gruppo valvola 1 oggetto della presente invenzione oltre alla funzione di intercettazione e/o regolazione del flusso di fluido consente altres? di implementare la rilevazione e misurazione della velocit? e/o portata Q (come descritto in dettaglio nel seguito), del fluido che attraversa il gruppo valvola e ci? ? ottenuto sostanzialmente all?interno dell?ingombro del gruppo valvola stesso, ovviando cos? alla necessit? di installare un ulteriore sensore (quale ad esempio un misuratore di portata dedicato) esterno al gruppo valvola 1.

Pertanto, il gruppo valvola 1 pu? essere utilizzato in apparati di distribuzione gi? esistenti ed operativi a sostituzione di gruppi valvola ivi gi? presenti, senza la necessit? di variare la geometria di detti apparati e senza ulteriori ingombri, consentendo cos? di avere ? in aggiunta alla funzione di intercettazione e/o regolazione del flusso di fluido ? altres? una rilevazione della velocit? e/o portata Q del fluido stesso.

Opportunamente, i mezzi di misurazione 17 comprendono almeno un trasduttore di pressione che ? operativamente collegato ? ed in particolare ? fluidicamente collegato - a detta prima presa di pressione 9? ed a detta seconda presa di pressione 9??.

Preferibilmente, pu? essere previsto un primo trasduttore di pressione che ? operativamente collegato alla prima presa di pressione 9? per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione totale del fluido.

Preferibilmente, pu? essere previsto un secondo trasduttore di pressione che ? operativamente collegato alla seconda presa di pressione 9?? per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione statica del fluido.

Preferibilmente, pu? essere previsto un trasduttore di pressione differenziale che ? operativamente collegato alla prima 9? e alla seconda presa di pressione 9?? per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione dinamica, cio? della differenza di pressione del fluido tra la prima e la seconda presa di pressione.

Preferibilmente, detto almeno un trasduttore di pressione ? configurato per generare in uscita un corrispondente segnale elettrico rappresentativo della pressione del fluido pescato in corrispondenza della prima presa di pressione 9? e della seconda presa di pressione 9??, e/o della loro differenza.

Preferibilmente, detto almeno un trasduttore di pressione comprende un misuratore di portata ? ad esempio un flussimetro - che ? operativamente montato su un circuito di by-pass che riceve il flusso prelevato da detta prima presa di pressione 9? e reimmesso in detta seconda presa di pressione 9??, per fornire cos? un segnale rappresentativo della portata ?q? del flusso derivante dalla differenza di pressione tra la prima e la seconda presa di pressione. Preferibilmente, detto almeno un trasduttore dei mezzi di misurazione 17 ? montato esternamente rispetto al corpo valvola 2, ma potrebbe essere montato anche su quest?ultima.

Il gruppo valvola 1 comprende altres? un?unit? elettronica di elaborazione 7 che ? elettronicamente ? via cavo o via wireless - collegata con i mezzi di misurazione 17 e che ? configurata per determinare la velocit? e/o portata Q di detto fluido che attraversa il gruppo valvola sulla base delle grandezze rilevate e/o determinate da detti mezzi di misurazione 17. In particolare, l?unit? di elaborazione 7 ? elettronicamente collegata con detto almeno un trasduttore ed ? configurata per ricevere da questi un segnale elettrico rappresentativo di detti corrispondenti valori di pressione PT, Ps, dP e/o portata q. Preferibilmente, l?unit? di elaborazione 7 ? configurata per determinare la velocit? e/o la portata Q di detto fluido sulla base dei valori di pressione in corrispondenza della prima presa di pressione 9? e della seconda presa di pressione 9??, e/o direttamente sulla base della loro differenza, e/o sulla base della portata q di detto fluido ? preferibilmente circolante in un circuito di by-pass - derivante dalla differenza pressione in corrispondenza della prima presa di pressione 9? e della seconda presa di pressione 9??.

In questo modo, il gruppo valvola 1 ? altres? idoneo a determinare il valore di velocit? e/o portata Q del fluido che attraversa la valvola, in maniera rapida, semplice e senza richiedere ulteriori ingombri.

Preferibilmente, i mezzi di misurazione 17 e l?unit? elettronica di elaborazione 7 sono montati sulla stessa scheda elettronica 18. Opportunamente, in una possibile forma di realizzazione, i mezzi di misurazione 17 possono essere montati sul corpo valvola 2 ed essere collegati via cavo o via wireless con l?unit? elettronica di elaborazione 7.

Opportunamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 pu? essere montata sul corpo valvola 2 o in prossimit? di questo, oppure pu? essere anche prevista in una postazione remota rispetto al corpo valvola 2.

Opportunamente, l?unit? di elettronica di elaborazione 7 comprende un microprocessore o un microcontrollore o un elaboratore/processore. Vantaggiosamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 pu? essere montata esternamente sul corpo valvola 2 o pu? essere montata esternamente e distanziata rispetto al corpo valvola 2.

Opportunamente, la stessa unit? elettronica che funge da unit? di elettronica di elaborazione 7 pu? essere altres? configurata per comandare la movimentazione in apertura o chiusura dell?otturatore 5, oppure per il comando dell?otturatore potrebbe essere prevista un?unit? elettronica separata e dedicata.

Vantaggiosamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 comprende almeno un modulo di calcolo programmato per ricevere ed elaborare i segnali elettrici dei trasduttori di pressione per calcolare cos? il suddetto valore di la velocit? e/o portata Q di detto fluido che attraversa il gruppo valvola 1.

Opportunamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 ed in particolare il suo modulo di calcolo ? configurato per calcolare il valore della velocit? e/o portata Q del fluido che scorre attraverso almeno un passaggio 2? del gruppo valvola 1 sulla base del valore di pressione totale PT, rilevato in corrispondenza della prima presa di pressione 9? e del valore di pressione statica Ps, rilevato in corrispondenza della seconda presa di pressione 9??. Preferibilmente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 ed in particolare il suo modulo di calcolo ? configurato per calcolare il valore della velocit? e/o portata Q del fluido che scorre attraverso il passaggio 2? del gruppo valvola 1 sulla base della differenza dP del valore di pressione totale, rilevato in corrispondenza della prima presa di pressione 9? e del valore di pressione statica, rilevato in corrispondenza della seconda presa di pressione 9??.

In particolare, il modulo di calcolo determina la velocit? del fluido secondo la formula:

In cui PT ? la pressione totale rilevata sulla base di quanto pescato attraverso la prima presa di pressione 9?, PS ? la pressione statica rilevata sulla base di quanto pescato attraverso la seconda presa di pressione 9??, e ? ? la densit? del fluido che scorre all?interno del corpo valvola 1. Dal valore della velocit? del fluido, il modulo di calcolo vantaggiosamente determina il valore di portata Q moltiplicando tale valore di velocit? per l?area di detto almeno un passaggio 2? attraverso il quale scorre il fluido. Opportunamente, tale calcolo della velocit? e/o portata Q in maniera indiretta a partire dai valori di pressione totale e statica del fluido sfrutta il principio di per s? noto con il termine di ?tubo di Pitot?.

Opportunamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 ed in particolare il suo modulo di calcolo ? configurato per calcolare il valore della velocit? e/o portata Q del fluido che scorre attraverso il passaggio 2? del gruppo valvola 1 sulla base della portata q del flusso di fluido derivante dalla differenza di pressione tra la prima e la seconda presa di pressione e che circola in un circuito di by-pass che riceve il flusso prelevato da detta prima presa di pressione 9? e poi reimmesso in detta seconda presa di pressione 9??.

Vantaggiosamente, l?unit? elettronica di elaborazione 7 comprende inoltre almeno un modulo di comunicazione, il quale riceve i valori di velocit? e/o portata Q e lo invia ad un dispositivo esterno, anche remoto, preferibilmente a fini di monitoraggio e/o controllo.

Preferibilmente, il gruppo valvola 1 comprende un modulo (non illustrato nelle allegate figure) di visualizzazione, ad esempio un display, per visualizzare le misure rilevate e/o calcolate.

Preferibilmente, il gruppo valvola 1 comprende un modulo (non illustrato nelle allegate figure) di memorizzazione, per memorizzare cos? le misure rilevate e/o calcolate.

Vantaggiosamente, il gruppo valvola 1 comprende un modulo (non illustrato nelle allegate figure) di trasmissione o ricetrasmissione, preferibilmente di tipo wireless, per trasmettere cos? in remoto le misure rilevate e/o calcolate.

Vantaggiosamente, il gruppo valvola 1 comprende almeno una sorgente di alimentazione elettrica per i componenti del gruppo stesso e/o pu? comprendere mezzi di collegamento elettrico ad una sorgente esterna per l?alimentazione elettrica di detti componenti.

La presente invenzione riguarda altres? un apparato di distribuzione 100 di un fluido comprendente almeno un gruppo valvola 1 del tipo fin qui descritto nelle sue caratteristiche essenziali e/o opzionali. Tutte le caratteristiche sopra esposte con riferimento al gruppo valvola 1 devono intendersi parimenti riferite anche all?apparato di distribuzione 100 comprendente almeno un gruppo valvola 1.

Opportunamente, l?apparato 100 comprende almeno una linea di distribuzione 101, la quale comprende una tubatura in cui scorre il fluido, in particolare gas combustibile ma potrebbe essere anche un liquido, ad esempio acqua.

La linea di distribuzione 101 si estende tra una sezione di ingresso 102 ed una sezione di uscita 103 in cui ? preferibilmente interposto almeno un gruppo valvola 1. Preferibilmente, il fluido in ingresso alla sezione di ingresso 102 ? un fluido ad alta o media pressione ed il fluido in uscita dalla sezione di uscita 103 ? un fluido a bassa pressione, o comunque a pressione inferiore rispetto a quella in ingresso. Allo scopo, l?apparato 100 comprende preferibilmente almeno un dispositivo riduttore di pressione 106 posto ad intercettazione della linea 101, interposto tra la sezione di ingresso 102 e la sezione di uscita 103.

In accordo con la forma realizzativa preferenziale illustrata nelle allegate figure, la linea di distribuzione 101 comprende due rami 105, 105? tra loro in parallelo in cui scorre il fluido. In questo modo, ? possibile operare sull?apparato di distribuzione, ad esempio in caso di manutenzione, bloccando un ramo alla volta senza interrompere la fornitura di fluido alle utenze a valle dell?apparato.

Preferibilmente, l?apparato 100 comprende almeno un suddetto dispositivo riduttore di pressione 106 per ciascun ramo 105, 105? e vantaggiosamente almeno due dispositivi 106 per ciascun ramo 105, 105?.

Opportunamente, l?apparato 100 comprende altres? almeno un filtro 107 posto ad intercettazione della linea 101 e preferibilmente comprende due filtri 107, ciascuno posto ad intercettazione di un corrispondente ramo 105, 105? preferibilmente in prossimit? della sezione di ingresso 102.

Preferibilmente, l?apparato 100 comprende almeno un suddetto gruppo valvola 1 del tipo sopra descritto. Vantaggiosamente, l?apparato 100 pu? comprendere almeno un gruppo valvola 1 posto ad intercettazione di ciascun ramo 105, 105?. Vantaggiosamente, l?apparato pu? comprendere almeno due gruppi valvola 1, ciascuno posto ad intercettazione del corrispondente ramo 105, 105? in prossimit? dell?ingresso e/o dell?uscita di detto ramo.

In accordo con la forma realizzativa illustrata nella allegata figura 1, l?apparato comprende quattro gruppi valvola 1, in cui due gruppi valvola 1 sono posti ad intercettazione del primo ramo 105, e due gruppi valvola 1 sono posti ad intercettazione del secondo ramo 105?. Vantaggiosamente, due gruppi valvola sono posti ad intercettazione dei corrispondenti rami 105, 105? in prossimit? dell?ingresso di detti rami e due gruppi valvola sono posti ad intercettazione dei corrispondenti rami 105, 105? in prossimit? dell?uscita di detti rami.

Preferibilmente, il gruppo valvola 1 secondo l?invenzione pu? essere utilizzato in sostituzione delle valvole a farfalla tradizionali previste nelle reti di distribuzione del gas, in particolare nei gruppi di riduzione finale.

La presente invenzione riguarda altres? un metodo per misurare la velocit? e/o portata Q di un fluido che scorre in un apparato, preferibilmente in un apparato di distribuzione di detto fluido, caratterizzato dal fatto che si utilizza un gruppo valvola 1 come sopra descritto.

Da quanto detto risulta chiaramente che il gruppo valvola 1 secondo l?invenzione risulta particolarmente vantaggioso in quanto:

- consente di misurare la velocit? e\o portata Q del fluido ed al contempo consente di intercettare e/o regolare il flusso di fluido;

- pu? essere installato in qualunque tratto di una rete di distribuzione di gas, in particolare in corrispondenza dei gruppi di riduzione finale;

- ha ingombro ridotto;

- ovvia alla necessit? di modificare la geometria della rete di distribuzione per la sua installazione.

La presente invenzione ? stata illustrata e descritta in alcune preferite forme di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad esse in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall?ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Gruppo valvola (1) per un fluido, comprendente un corpo valvola (2) in cui ? definita un?apertura fissa (20) e comprendente un otturatore (5) che ? attuato in modo da essere mobile rispetto a detta apertura fissa (20) tra almeno una condizione di apertura, in cui definisce almeno un passaggio (2?) per il flusso di detto fluido attraverso il gruppo valvola (1), ed una condizione di chiusura in cui blocca il flusso di fluido attraverso il gruppo valvola (1), detto gruppo valvola (1) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - almeno una prima presa di pressione (9?) definita e/o montata su detto otturatore (5) in modo che, quando detto otturatore (5) si trova in detta almeno una condizione di apertura, definisca una presa di pressione totale, - almeno una seconda presa di pressione (9??) definita e/o montata su detto otturatore (5) e configurata in modo da definire una presa di pressione statica,

- mezzi di misurazione (17) operativamente collegati a detta prima presa di pressione (9?) e a detta seconda presa di pressione (9??) e configurati per rilevare e/o determinare almeno una grandezza da utilizzare per il calcolo della velocit? e/o portata (Q) del fluido attraverso il gruppo valvola (1).

2. Gruppo valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misurazione (17) sono configurati per rilevare e/o determinare almeno una delle seguenti grandezze:

- la pressione totale (PT) di detto fluido e la pressione statica (PS) di detto fluido, e/o

- la differenza di pressione (dP) tra detta pressione totale e detta pressione statica, e/o

- una portata (q) di detto fluido derivante da detta differenza di pressione tra detta pressione totale e detta pressione statica.

3. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la prima presa di pressione (9?) e la seconda presa di pressione (9?) sono configurate in modo che l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa di pressione (9?) abbia direzione differente oppure direzione coincidente/parallela con verso differente rispetto all?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione (9??).

4. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima presa di pressione (9?) ? montata e/o definita su detto otturatore (5) in modo che, in una condizione di apertura di detto otturatore, l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente da detta prima presa di pressione (9?) risulti sostanzialmente parallelo, ma con verso opposto, rispetto all?asse X che attraversa ortogonalmente l?apertura fissa (20) con un verso corrispondente a quello di avanzamento del fluido attraverso il gruppo valvola (1).

5. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la seconda presa di pressione (9??) ? definita e/o montata su detto otturatore (5) in modo che, quando detto otturatore (5) si trova in detta almeno una configurazione di apertura, l?asse V2 che fuoriesce ortogonalmente dalla seconda presa di pressione (9??) definisce con l?asse V1 che fuoriesce ortogonalmente dalla prima presa pressione di pressione (9?) un angolo di circa 90?-180?.

6. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misurazione (17) sono elettronicamente collegati con un?unit? di elaborazione (7) che ? configurata per determinare la velocit? e/o portata (Q) di detto fluido che attraversa il gruppo valvola (1) sulla base delle pressioni rilevate e/o determinate da detti mezzi di misurazione (17).

7. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misurazione (17) comprendono: - un primo trasduttore di pressione che ? operativamente collegato alla prima presa di pressione (9?) per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione totale del fluido, e

- un secondo trasduttore di pressione che ? operativamente collegato alla seconda presa di pressione (9?) per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione statica del fluido, e/o

- un trasduttore di pressione differenziale che ? operativamente collegato alla prima (9?) e alla seconda presa di pressione (9?) per fornire cos? un segnale rappresentativo della pressione dinamica, e quindi della differenza di pressione del fluido tra la prima e la seconda presa di pressione, e/o

- un misuratore di portata che ? operativamente montato su un circuito di bypass che riceve il flusso prelevato da detta prima presa di pressione (9?) e reimmesso in detta seconda presa di pressione (9??), per fornire cos? un segnale rappresentativo della velocit? e/o portata (q) del flusso derivante dalla differenza di pressione tra la prima e la seconda presa di pressione.

8. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di collegamento fluidico (16) tra detta prima presa di pressione (9?), detta seconda presa di pressione (9??) e detti mezzi di misurazione (17), detti mezzi di collegamento fluidico (16) comprendendo almeno un circuito fluidico ricavato all?interno di detto otturatore (5) e/o all?interno del corpo valvola (2) e/o all?interno dell?organo (10) che trasmette il moto a detto otturatore (5).

9. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto otturatore (5) ? conformato a disco o a sfera, preferibilmente con detta prima presa di pressione (9?) e detta seconda presa di pressione (9??) montate e/o definite sulla stessa faccia di detto otturatore (5).

10. Gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima presa di pressione (9?) e/o detta seconda presa di pressione (9??) ?:

- ricavata su una corrispondente imboccatura (6?, 6??), preferibilmente definita da un tratto tubolare conformato ad ?L?, che ? montato su detto otturatore (5), e/o

- ? definita da un foro (23) definito sulla superficie di detto otturatore (5).

11. Apparato di distribuzione di un fluido comprendente:

- almeno una linea di distribuzione (101) estendentesi tra una sezione di ingresso (102) ed una sezione di uscita (103);

e caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti posta ad intercettazione di detta almeno una linea di distribuzione (101).

12. Metodo per misurare la velocit? e/o portata (Q) di un fluido che scorre in un apparato, preferibilmente in un apparato di distribuzione di detto fluido, caratterizzato dal fatto che si utilizza un gruppo valvola (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 10.