ITMI20001021A1 - Limitatore di riempimento per serbatoio di immagazzinamento di un liquido. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un limitatore di riempimento per serbatoio o vasca di immagazzinamento di un liquido.

E' noto munire un serbatoio di immagazzinamento interrato o aereo destinato a ricevere un liquido, con un limitatore di riempimento la cui funzione è di interrompere il riempimento del serbatoio quando il liquido, in detto serbatoio, raggiunge un livello predeterminato, in maniera da evitare un traboccamento che sarebbe pregiudizievole per l'ambiente circostante del serbatoio. Ciò è soprattutto auspicato quando il serbatoio da riempire è situato in una stazione di servizio dove vengono smerciati idrocarburi di diversi tipi.

I limitatori più semplici nella loro struttura comprendono un corpo, una valvola montata in detto corpo e mobile tra una posizione di apertura che corrisponde al riempimento del serbatoio ed una posizione di chiusura che corrisponde all'interruzione del riempimento di detto serbatoio; un galleggiante, collegato a detta valvola, segue l’innalzamento del liquido nel serbatoio in maniera da chiudere la valvola quando viene raggiunto un livello predeterminato di liquido nel serbatoio.

Numerosi perfezionamenti sono stati apportati ai limitatori a seconda che i serbatoi di immagazzinamento siano provvisti di fori per il passaggio di un uomo o di orifizio di ingresso per il posizionamento dei limitatori all'interno del serbatoio di immagazzinamento.

Nei brevetti statunitensi No. 1289490 e 1689066, i limitatori comprendono un corpo di tubo provvisto di una parete divisoria o divisorio interno per delimitare due camere adiacenti disposte lato a lato, una delle camere servendo da passaggio per il liquido destinato a riempire il serbatoio, e l'altra per la ricezione di un galleggiante che è collegato ad una valvola suscettibile di essere spostata da una posizione di apertura, che corrisponde ad un livello basso del liquido nel serbatoio, situato al di sotto del galleggiante, ad una posizione di chiusura, che corrisponde ad un livello elevato di liquido nel serbatoio, ma sempre situato al di sotto della valvola di otturazione. La riapertura della valvola, in questa tecnica nota, si effettua sempre manualmente. Inoltre, ed è un inconveniente grave, non vi è possibilità di riapertura della valvola quando il preposto al riempimento non interrompe il riempimento se la valvola si trova in posizione di chiusura.

Altri limitatori sono stati proposti di recente. Siffatti limitatori sono, ad esempio, descritti nel brevetto francese n° 8916604, nel brevetto europeo n° 0312320 e nel brevetto statunitense 4 667711.

Ciascuno dei limitatori descritti in tali brevetti comprende un galleggiante che è collegato alla valvola in maniera tale che al momento dell'innalzamento del liquido nel serbatoio, esso sia allontanato dal corpo del limitatore. Quando il limitatore viene introdotto nell'orifizio di ingresso del serbatoio, il galleggiante è alloggiato almeno parzialmente nel corpo in maniera da diminuire l'ingombro del limitatore.

Tuttavia, siffatti limitatori, a causa dell'oscillamento del galleggiante all'esterno del corpo, non possono garantire un riempimento massimo del serbatoio. Infatti, è necessario mantenere uno spazio minimo tra la parete superiore del serbatoio e la posizione elevata massima del galleggiante.

Nel documento brevettuale francese FR-B-2675476, viene descritto un limitatore di riempimento che comprende un galleggiante che si sposta verticalmente in una camera definita nel corpo del limitatore, una valvola suscettibile di essere spostata tra una posizione di apertura verticale ed una posizione di chiusura orizzontale, il galleggiante essendo collegato alla valvola per mezzo di un'asta o bacchetta che coopera con un nottolino di ritenzione della valvola nella posizione verticale di apertura, un deflettore costituito da lamelle inclinate essendo disposto al di sopra e ad una certa distanza dalla valvola. Una molla di richiamo è prevista per riportare la valvola nella posizione verticale di apertura quando la forza esercitata dalla colonna di liquido su detta valvola è inferiore alla forza di richiamo della molla.

Il principale inconveniente di questo limitatore risiede nella complessità dei mezzi di comando della valvola, e montati tra quest'ultima e il galleggiante. Inoltre, è necessario determinare con precisione la distanza che separa l'estremità libera dell'asta collegata al galleggiante dal nottolino di aggancio della valvola. Orbene, una distanza troppo ridotta porta ad una chiusura intempestiva della valvola, allorché il fluido non ha ancora raggiunto il livello desiderato nel serbatoio; una distanza troppo importante porta ad una chiusura ritardata della valvola.

Un altro inconveniente risiede nel fatto che è necessario concepire la molla di richiamo della valvola relativamente debole per consentire la chiusura della valvola per portate ridotte di fluido, ad esempio sino a 15 m^/ora. Ma in questo caso, la riapertura della valvola è resa difficile in ragione della debolezza della molla di richiamo.

La presente invenzione ha come scopo un limitatore del tipo descritto nel documento brevettuale francese FR-B-2675476, ma che è di struttura molto più semplificata e più affidabile nel funzionamento.

La presente invenzione ha per oggetto un limitatore di riempimento, del tipo comprendente un corpo di asse verticale e disposto almeno in parte nel serbatoio, una parete divisoria o divisorio interno di separazione essendo montato in detto corpo e delimitando un condotto di passaggio per il liquido ed una camera per la ricezione di un galleggiante, una valvola montata al di sopra del condotto di passaggio e della camera del galleggiante, detta valvola essendo suscettibile di essere spostata tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura, una sede di valvola, detto galleggiante essendo spostato verticalmente dall’innalzamento del liquido nel serbatoio ed agendo su detta valvola tramite mezzi di comando che comprendono un 'asta di comando la cui estremità inferiore è solidale con il galleggiante, ed essa è caratterizzata dal fatto che l’altra estremità dell'asta di comando comporta una sfera che si sposta in una gola definita in una parte della valvola.

Un vantaggio della presente invenzione risiede nel fatto che il galleggiante verticale è collegato costantemente alla valvola sia nella posizione di apertura che in quella di chiusura. L'utilizzo di una valvola di tipo a farfalla e noto in sè, permette di ridurre la corsa di spostamento dell'asta di comando che è collegata al galleggiante.

Un altro vantaggio risiede nel fatto che, in qualsiasi istante e non appena il galleggiante si sposta verso una posizione elevata, si produce un movimento di rotazione della valvola nel flusso del liquido sino alla chiusura totale della valvola e ciò qualsiasi sia il flusso del fluido nel limitatore.

Altri vantaggi e caratteristiche appariranno meglio dalla lettura della descrizione di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, cosi come dai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 è una vista in sezione di un serbatoio di immagazzinamento munito di un limitatore secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista in sezione del limitatore secondo l'invenzione.

Il limitatore di riempimento 1, conforme alla presente invenzione, è destinato ad attrezzare un serbatoio di immagazzinamento 2 di un liquido 3, quale un idrocarburo, il serbatoio 2 essendo provvisto, ad esempio, di un orifizio 4 delimitato dalla sezione interna di un tubo di ingresso 5 solidale con la parete superiore 6 del serbatoio 2 (figura 1).

Il limitatore di riempimento 1 comprende un corpo 10 di asse verticale e costituito da due parti, una superiore 7 e l'altra inferiore 8, l'ermeticità tra le parti superiore e inferiore essendo ottenuta con qualsiasi mezzo appropriato, come un mastice. La parte inferiore 8 presenta un'estremità ridotta 9 atta a ricevere eventualmente un tubo prolungatore 9a la cui estremità inferiore è relativamente prossima alla parete di fondo 2a del serbatoio 2.

Nella parte inferiore 8 del corpo del limitatore 10 è disposto un divisorio di separazione 11 che delimita due camere 12 e 13 (figura 2). Il divisorio 11 è provvisto di un giunto di ermeticità a forma di labbro Ila che garantisce l'ermeticità tra il corpo 7 e detto divisorio 11. La camera 13 delimita un condotto di passaggio per il fluido di riempimento. Un galleggiante cavo 14, di materiale appropriato come del poliammide e ben noto dagli specialisti, è montato nella camera 12 che è chiusa da un tappo 15. Il tappo 15 è provvisto di un giunto torico 16 ed esso è attraversato da una vite senza testa 17. Una rondella di appoggio 18 è montata sulla vite 17 ed essa viene mantenuta in posizione tramite due dadi 19. La rondella 18 costituisce un riscontro per il galleggiante 14 ed essa determina la posizione bassa del galleggiante 14, ed è collegata in altezza per mezzo di detta vite 17 e bloccata da un dado 19a. Il galleggiante 14 comprende, in corrispondenza della parte superiore, un'appendice o piccola asta 20 munita di un orifizio oblungo nel quale è montato un dito 21. Una vite 22 è disposta nel dito 21 ed essa va in appoggio su una superficie 23 definita in corrispondenza dell'estremità inferiore di un'asta di comando 24 che attraversa il dito 21. La vite 22 permette di solidarizzare l'asta di comando 24 con il galleggiante 14 per mezzo del dito 21 e dell'appendice 20. L'asta di comando 24 comprende una parte curva 24a che garantisce una continuità tra la parte rettilinea ed una sfera 41 che costituisce l'estremità opposta a quella solidale con il dito 21.

Una valvola 25, del tipo a farfalla, è montata nella parte superiore 7 e al di sopra del condotto di passaggio 13 e della camera 12 del galleggiante.

La valvola 25 comprende un deflettore 26 che è monoblocco con il corρο 27 di valvola che è montato a rotazione attorno ad un asse perno 28. Sul corpo di valvola 27 è montata un'asta 29 le cui estremità sono filettate per ricevere da un lato una vite di riscontro 30 e dall'altro lato una vite 31 di mantenimento di una valvola di sovrappressione 32. Una molla 33 è montata sull'asta 29 e va in appoggio mediante una sua estremità sul corpo di valvola 27 e mediante la sua altra estremità su un dado 34 che è posizionato su detta asta 29 in maniera da garantire a detta molla 33 una taratura predeterminata. Il corpo di valvola 27 comprende una camera di svuotamento 35 nella quale è montata una valvola di svuotamento 36 sollecitata in posizione di apertura da una molla di richiamo 37 che prende appoggio sulla valvola di sovrappressione 32. Orifizi, non illustrati, sono definiti nel corpo di valvola 27 e della valvola di sovrappressione 32.

Una gola cilindrica 39 è definita in una parte del corpo 27 della valvola, detta parte essendo costituita, ad esempio, da una graffa di collegamento 40 realizzata in un sol pezzo o monoblocco con il corpo 27. Nella gola 39 di lunghezza di circa 15 mm si sposta una sfera 41 di diametro di circa 8 mm che costituisce un’estremità dell'asta di comando 24, il cui diametro è sostanzialmente uguale a 4 mm. Quest'ultima scorre in un passaggio 42 definito nella parete interna della parte superiore 7 del corpo limitatore 10. Una scanalatura 43 è definita su un lato del corpo 27 di valvola e nel quale si alloggia in parte l'asta di comando 24 allorché la valvola 25 si trova nella posizione di chiusura, in appoggio sulla sede inclinata 38.

La parete interna del passaggio 42, preferibilmente, è rivestita da un materiale lubrificante come grafite per diminuire l'attrito dell'asta 24 sul corpo superiore 7.

L'angolo di gola cilindrica 39 rispetto all'asse verticale del limitatore è compreso tra 15 e 25° e, preferibilmente, uguale a 20°. L’asse dell'asta, non illustrato, è situato nel cilindro di giunzione tra la sede di valvola 38 e la valvola 25, al fine di ridurre al massimo le fughe interne.

Le dimensioni fornite in precedenza riguardano un limitatore di diametro di 97 mm, ma va da sé che dette dimensioni saranno adattate in funzione di quelle del limitatore.

Il funzionamento del limitatore secondo la presente invenzione è come segue.

Quando fluido viene immesso nel limitatore, la valvola 25 si trova nella posizione massima di apertura, sostanzialmente in una posizione verticale. In tale posizione di piena apertura, l'insieme sfera 41 - gola 39 è tale per cui il galleggiante non subisce alcuna influenza che potrebbe essere sviluppata dalla portata, anche elevata, del fluido. Il galleggiante 14 impedisce qualsiasi movimento di rotazione della valvola 27 fintanto che occupa la posizione bassa, in appoggio sulla rondella 18. Di fatto, la sfera 41 nella gola 39 costituisce un sistema di bloccaggio. Quando il livello di fluido si innalza nel serbatoio 2 e arriva quasi al galleggiante 14, quest'ultimo comincia il suo spostamento verso l'alto.

Per un ridotto spostamento del galleggiante 14, la valvola 25 ruota attorno al suo asse di rotazione ed è riportata sulla sede 38 dal fluido, occupando così la posizione di piena chiusura. Si deve notare che anche per portate relativamente deboli, ad esempio inferiori a 15 m<3>/ora, la chiusura della valvola 25 è garantita grazie al collegamento permanente tra il galleggiante 14 e la valvola 25.

Quando la valvola 25 si trova ih posizione di chiusura, in appoggio sulla sua sede 38, inclinata sostanzialmente à 45° sull'asse verticale del limitatore, e finché la pressione di liquido al di sopra della sede 38 è superiore a 1,5 bar, la valvola di sovrappressione 32 rimane aperta, il liquido evacuandosi nel serbatoio 2 attraverso gli orifizi del corpo di valvola 27, della camera di svuotamento 36 e attraverso lo spazio creato tra il corpo di valvola 27 e la valvola di sovrappressione 32. Quando la pressione di fluido è inferiore a 1,5 bar, la valvola di sovrappressione 32 si chiude andando in appoggio sul corpo di valvola 27. Con fughe interne definite tra il corpo di valvola 27 e la sede 38, la pressione pud ancora diminuire. Quando la pressione di fluido si avvicina a 50 mb, la valvola di svuotamento 36 si apre sotto l'azione della molla di richiamo 37, il che permette di accelerare lo svuotamento del liquido situato al di sopra della valvola 25, detto fluido evacuandosi nel condotto di passaggio 13, attraverso detti orifizi della valvola 27, della camera di svuotamento 35 e degli orifizi della valvola di sovrappressione 32.

Quando il livello di liquido si abbassa nel serbatoio 2, l'apertura della valvola 25 è garantita dal solo peso del galleggiante 14 totalmente emerso, in ragione del collegamento permanente tra il galleggiante e la valvola.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Limitatore di riempimento (10) per serbatoio di immagazzinamento (2) di un liquido, detto limitatore essendo destinato ad essere introdotto nel serbatoio attraverso un orifizio di ingresso definito in una parete di detto serbatoio e comprendente un corpo di asse verticale e disposto almeno in parte nel serbatoio, un divisorio interno di separazione (11) essendo montato in detto corpo e delimitando un condotto di passaggio (13) per il liquido ed una camera (12) per la ricezione di un galleggiante (14), una valvola (25) montata al di sopra del condotto di passaggio e della camera del galleggiante, detta valvola essendo suscettibile di essere spostata tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura, una sede di valvola (38), detto galleggiante essendo spostato verticalmente dall’innalzamento del liquido nel serbatoio ed agendo su detta valvola tramite mezzi di comando che comprendono un'asta di comando (24) la cui estremità inferiore è solidale con il galleggiante, caratterizzato dal fatto che l'altra estremità dell’asta di comando comporta una sfera (41) che si sposta in una gola (39) definita in una parte (40) della valvola.
2. 2. Limitatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una parte dell'asta di comando (24) si sposta in una scanalatura (42) ricavata nel corpo del limitatore (10).
3. 3. Limitatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola (25) comprende una scanalatura (43) ricavata su un lato laterale, detta scanalatura essendo conformata per serrare in parte l'asta di comando (24) quando la valvola (25) si trova in posizione di chiusura.
4. 4. Limitatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo del limitatore (10) è otturato in corrispondenza dell'estremità inferiore da un tappo (15) che è solidale con una rondella (18) regolabile in altezza e che costituisce un riscontro per la posizione bassa del galleggiante.
5. 5. Limitatore secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il galleggiante (14) comprende un’appendice (20) che coopera con un dito orizzontale (21) una cui estremità è resa solidale con l'asta di comando (24).
6. 6. Limitatore secondo la rivendicazione 1, del tipo in cui la valvola (25) è una valvola a farfalla che coopera con una sede inclinata sull'asse verticale del corpo del limitatore, caratterizzato dal fatto che una camera di svuotamento (35) è definita in detta valvola per la ricezione di una valvola di svuotamento (36) sollecitata da una molla di richiamo (37) disposta in detta camera di svuotamento (35).
7. 7. Limitatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la gola (39) è inclinata di circa 20° sull'asse verticale del limitatore.
8. 8. Limitatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'asta di comando (24) comprende una parte curva (24a) che garantisce un collegamento tra la parte rettilinea e la sfera (41).