ITMI980419U1

ITMI980419U1 - Dispositivo applicabile a pompa a vibrazione realizzante funzioni di autoinnesco in condizioni di contropressione di compensazione di

Info

Publication number: ITMI980419U1
Application number: IT98MI000419U
Authority: IT
Inventors: Benedetto Calogero Di
Original assignee: Ulka Srl
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 1999-12-17
Also published as: EP1003997B1; DE69912382T2; HK1031910A1; US6382929B1; DE69912382D1; EP1003997A1; WO1999066269A1; CN100400946C; IT244069Y1; PT1003997E; TR200000409T1; TW382052B; CN1272913A; ES2207947T3

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda una valvola, consentente una molteplicità di funzioni, da applicarsi a sistemi soggetti a forti variazioni di pressione, come caldaie esposte a frequenti arresti con raffreddamento e costituisce un perfezionamento al dispositivo di autoinnesco, in situazione di contropressione, applicabile a pompe a vibrazione protetto dal brevetto per modello industriale di utilità No. 0.215.741 depositato il 03 - 03 - 1989 a nome del titolare della presente domanda.

Il sopraddetto dispositivo si è mostrato molto efficace nel reinnescare pompe a vibrazione in condizioni di sovrapressione ma non ha avuto successo nel’affrontare un nuovo problema che si è presentato quando le pompe a vibrazione sono state impiegate per alimentare caldaie di grosse dimensioni, come quelle dei generatori multipli di vapore per pulizia e per ferri da stiro. Infatti accade che quando queste caldaie, dopo un ciclo di lavoro, sono lasciate raffreddare, la pressione nello spazio chiuso presente sopra il livello dell’acqua, che serve ad accumulare il vapore, passa da un valore sostanzialmente superiore (di alcuni Bar) a quello della pressione atmosferica ad un valore inferiore a quello atmosferico, cioè questo spazio va in depressione. Poiché gli apparecchi che contengono tali caldaie sono in genere dotati di valvole che impediscono l’uscita di vapore, se non quando è richiesto dall’operatore, è impossibile un richiamo di aria di compensazione dall’ambiente esterno. Di conseguenza, se una caldaia prevede sul circuito di alimentazione un dispositivo di autoinnesco di pompa, come descritto nel sopra citato brevetto per modello di utilità, succede che la depressione in caldaia richiami acqua dal circuito idraulico di alimentazione, arrivando fino ad un totale riempimento di caldaia che porta a grave malfunzionamento della medesima al successivo utilizzo perché, invece di produrre subito vapore asciutto, all’ inizio la caldaia emette spruzzi misti di acqua e vapore che possono essere dannosi o pericolosi.

Bisogna quindi impiegare una valvola funzionante, oltre che per sfogo di aria allo scopo di reinnesco della pompa, anche per un’entrata graduale della medesima verso la caldaia da alimentare quando questa va in depressione.

A questo scopo serve il presente trovato che consiste di un dispositivo avente funzioni multiple di autoinnesco di pompa, di compensazione di depressione in caldaia e di sicurezza da sovrapressione nella medesima, comprendente una valvola di non ritomo e una valvola per sfogo di aria situata a monte della valvola di non ritorno, caratterizzato dal fatto che un condotto di scarico della valvola di sfogo di aria finisce al di sopra del pelo dell'acqua contenuta, 'in un serbatoio di riserva di acqua per alimentazione, dal fatto che questa valvola, oltre ad aprirsi completamente per far sfogare aria all’esterno in caso di reinnesco della pompa, rimane sempre sufficiente permeabile ad un passaggio di aria dall’esterno verso la caldaia per consentire una compensazione delia depressione nella medesima senza richiamare acqua dal serbatoio.

In aggiunta, il dispositivo secondo il trovato è caratterizzato dal fatto che a valle della valvola di non ritorno è installata una valvola di sicurezza scaricantesi all’esterno.

Di preferenza, la valvola di sicurezza si scarica nel medesimo condotto di scarico della valvola di sfogo di aria.

In particolare, la valvola, che si apre completamente per far sfogare l’aria, in caso di reinnesco di pompa, e rimane sempre sufficientemente permeabile al passaggio di aria dall’esterno verso la caldaia, consiste di un tappo munito ad un primo estremo verso l’asse centrale del dispositivo di una rientranza che favorisce il passaggio di aria.

Più in particolare, questa rientranza è formata da una cavità cilindrica coassiale con il tappo, rivolta verso l’interno del dispositivo e munita di almeno un taglio collegante la cavità con la periferia del tappo.

Di preferenza, i tagli sono in numero di due.

Di maggior preferenza, i tagli sono in numero di tre.

In particolare, la valvola di sicurezza, installata a vaile della valvola di non ritorno, è formata da una sede cilindrica, munita di un foro ristretto, comunicante con la detta zona a valle, tenuto chiuso da una sfera spinta da una molla tarata su una pressione di sicurezza.

Le caratteristiche del presènte trovato saranno particolarmente definite nelle rivendicazioni formanti la parte conclusiva della descrizione. Tuttavia altre sue caratteristiche e pregi risulteranno dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio, preferito e non limitativo, di realizzazione corredato dagli allegati disegni, nei quali:

- la figura 1 è una vista laterale in sezione di un esempio di realizzazione del trovato;

- la figura 2 è una vista prospettica di un tappo presente nella valvola di sfiato di aria e di compensazione di depressione del dispositivo secondo il trovato;

- la figura 3 è una vista in sezione presa lungo una linea 3-3 della figura 2; e - la figura 4 illustra un esempio di una possibile applicazione del dispositivo secondo il trovato ad una caldaia di grandi dimensioni per generazione di vapore ad uso domestico.

Considerando le figure da 1 a 3, si vede che un dispositivo 10 secondo il presente trovato consiste di un corpo centrale 12 nel quale sono realizzate due cavità cilindriche 14 e 16 coassiali ma di diametro diverso. La cavità cilindrica 14, di diametro minore, è collegata direttamente all’uscita di mandata di una pompa (esemplificata nella figura 4), mentre la cavità 16, di diametro maggiore, è collegata ad un tubo di mandata, per esempio in una caldaia, come indicato nella figura 4. Le due cavità cilindriche 14 e 16 sono messe in comunicazione mediante una valvola di non ritorno 18. La valvola di non ritorno 18 è costituita da un tappo a fungo 20 la cui parte inferiore semisferica appoggia contro una sede ricavata nell’estremo superiore della cavità cilindrica 14 di diametro minore. Nella parte inferiore della cavità cilindrica 16 di diametro maggiore è sistemato un fermo di valvola 22 di non ritorno sotto il quale si appoggia una molla 24 della valvola 18 che mantiene il tappo a fungo 20 contro la sua sede di appoggio. La cavità cilindrica 14 di diametro minore comunica con una valvola 26, disposta trasversalmente, formata da due cavità cilindriche 28 e 30, di diametro diverso, collegate in serie, delle quali la maggiore 2S contiene un tappo 32 scorrevole nella medesima e contrastato da una molla 34 che si appoggia al fondo della cavità maggiore 28. Il tappo 32 finisce ad un estremo esterno con una punta conica 36 e ad un estremo interno con una cavità 38 collegata esternamente da tre tagli 40a, 40b e 40c. La cavità cilindrica 16 di diametro maggiore comunica con una cavità cilindrica laterale 42 composta da due cavità cilindriche 44 e 46, di diametro diverso, collegate in serie, delle quali la maggiore 44 contiene una valvola di sicurezza 48 formata da una sfera 50 tenuta appoggiata da una molla 52 contro un foro 54 comunicante con la cavità 16. La cavità cilindrica minore 46 serve da scarico per la valvola di sicurezza 48. Le due cavità cilindriche 30 e 46 sono ricavate in un unico raccordo 56 da collegarsi ad un condotto che verrà mostrato nella figura 4.

Si consideri ora la figura 4 che rappresenta un sistema 60 comprendente una grande caldaia 62 alimentata di acqua da una pompa a vibrazione 64 avente alla sua uscita il dispositivo 10 secondo il presente trovato. La caldaia 62 è di tipo convenzionale munito di riscaldatore resistivo 66 collegato ad una rete elettrica di alimentazione 68 attraverso uno dei consueti termostati che consentono di mantenere stabile la temperatura dell’acqua della caldaia 62. La pompa 64 è pure collegata alla medesima rete elettrica di alimentazione 68 attraverso un pressostato o un indicatore di livello di liquido, pure consueti. La pompa 64 pesca mediante un tubo 70 in un serbatoio 72 contenente una riserva di acqua per la caldaia 62 ed invia acqua alla caldaia 62 mediante un tubo di mandata 74. Dal dispositivo 10 si dirama anche un condotto 76 innestato con un cappuccio 78 sul raccordo 56, visibile nella figura 1, che riceve le uscite dalle cavità 30 e 46.

II funzionamento del trovato si può comprendere agevolmente considerando tutte le figure.

Quando la pompa 64 fosse disinnescata, la sua attivazione espellerebbe dalla medesima dell’aria con pressione sufficiente a vincere parzialmente la forza della molla 34 in modo da far scostare il tappo 32 dal fondo della cavità 28 e lasciare sfuggire l’aria dalla cavità 30 verso il condotto 76 che si scarica nel serbatoio 72 al di sopra del pelo dell’acqua ivi contenuta. Appena la pompa si innescasse, l’acqua arriverebbe nella cavità cilindrica 14, passando quindi nella cavità 28 dove, a causa della sua viscosità, trascinerebbe il tappo 32, facendogli vincere la forza della molla 34, fino a che la sua punta conica 36 verrebbe a chiudere il passaggio della cavità 30, e quindi la pressione dell’acqua potrebbe salire fino al punto in cui riuscirebbe a vincere la forza sul tappo 20 della valvola di non ritorno 18, dovuta soprattutto alla pressione in caldaia, oltre che alla molla 24, facendo passare l’acqua verso la caldaia 62. Questa funzione è esattamente quella eseguita dal trovato di tecnica anteriore descritto nel sopra citato brevetto per modello industriale di utilità No. 0.215.741. Qualora la caldaia si raffreddasse fino a generare depressione nella sua zona superiore 82, questa depressione tenderebbe a richiamare acqua dal serbatoio 72, la quale acqua si arresterebbe ad un livello SO governato dalla possibilità di entrata di aria dal condotto 76 che verrebbe a passare attorno al tappo 32 favorita dalla presenza della cavità 38 e dei tagli 40a-40c. L’aria continuerebbe ad entrare nella caldaia 62, come indicato dalle bolle 84, accumulandosi nella zona 82, fino a che la depressione fosse completamente compensata. A questo punto la pressione nella caldaia 62 sarebbe completamente in equilibrio con quella ambientale.

Una richiesta di acqua nella caldaia 62 sarebbe soddisfatta dalla pompa 64 che farebbe chiudere la valvola di sfiato e compensazione 26, consentendo l’apertura della valvola di non ritorno 18 e l’afflusso di acqua nella caldaia 62.

11 trovato prevede l’impiego della valvola di sicurezza 48 installata vicino alla valvola di sfiato 26 e collegata al serbatoio 72 mediante il tubo di scarico 76 per due ragioni:

la prima di ordine economico e di risparmio di spazio perché consente di incorporare la valvola di sicurezza 48 nel medesimo dispositivo 10 senza andare ad installare una valvola di sicurezza in un altro luogo, con impegno aggiuntivo di lavoro e di spazio;

la seconda di sicurezza perchè l’eventuale vapore che si liberasse per intervento della valvola di sicurezza andrebbe a raffreddarsi nella massa d’acqua del serbatoio 72, riducendo la sua temperatura ed i pericoli ad essa associati.

Quanto è stato qui sopra esposto costituisce solo lina descrizione dettagliata di un preferito esempio di realizzazione del presente trovato e ad ogni esperto in questo ramo tecnico'possono venire in mente, dalla lettura di questa descrizione, variazioni e soluzioni equivalenti da ritenersi protette dall’ambito delle rivendicazioni che seguono.

Per esempio, il numero dei tagli 40a-c attorno alla cavità 3S potrebbe essere inferiore o superiore a quello indicato nelle figure 2 e 3. La valvola di sicurezza 42 potrebbe avere un tubo di scarico distinto dal tubo 76 che serve anche alla valvola 26 di sfogo e di compensazione. Ancora e ovviamente, la valvola di sicurezza 42, invece di comprendere una sfera 50 alloggiata nella cavità 44, potrebbe comprendere ogni altro noto elemento di chiusura, diverso da una sfera, alloggiato in una corrispondente cavità. Infine, si potrebbe impiegare, al posto del serbatoio 72 di riserva di acqua un collegamento con una rete idrica di distribuzione, nel qual caso la pompa 64 potrebbe anche essere omessa e il tubo 76 potrebbe sboccare in un semplice pozzetto di sfogo aperto all’ aria ambientale

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo, applicabile a pompe a vibrazione, avente funzioni multiple di autoinnesco di pompa, di compensazione di depressione in caldaia e di sicurezza da sovrapressione nella medesima, comprendente una valvola (18) di non ritorno e una valvola (26) per sfogo di aria situata a monte della valvola (18) di non ritorno, caratterizzato dal fatto che un condotto (76) di scarico della valvola (26) di sfogo di aria finisce al di sopra del pelo dell’acqua contenuta in un serbatoio (72) di riserva di acqua per alimentazione, dal fatto che questa valvola (26), oltre ad aprirsi completamente per far sfogare aria all’esterno in caso di reinnesco della pompa, rimane sempre sufficiente permeabile ad un passaggio di aria dall’esterno verso la caldaia (62) per consentire una compensazione della depressione nella medesima senza richiamare acqua dal serbatoio.
2. Dispositivo, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a valle della valvola (18) di non ritorno è installata una valvola (48) di sicurezza scaricantesi all’esterno.
3. Dispositivo, come alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la valvola (48) di sicurezza si scarica /ìel medesimo condotto (76) di scarico della valvola (26) di sfogo di aria.
4. Dispositivo, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la valvola (26), la quale si apre completamente per far sfogare l’aria, in caso di reinnesco della pompa (64), e rimane sempre sufficientemente permeabile al passaggio di aria dall’esterno verso la caldaia (62), consiste di un tappo (32) munito ad un primo estremo verso l’asse centrale del dispositivo di una rientranza che favorisce il passaggio di aria.
5. Dispositivo, come alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la rientranza è formata da una cavità cilindrica (38) coassiale con il tappo (32), rivolta verso l’interno del dispositivo e munita di almeno un taglio (40) collegante la cavità con la periferia del tappo (32).
6. Dispositivo, come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i tagli (40a, 40b) sono in numero di due.
7. Dispositivo, come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i tagli (40a, 40b, 40c) sono in numero di tre.
8. Dispositivo, come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la valvola (4S) di sicurezza, installata a valle della valvola (18) di non ritorno, è formata da una sede cilindrica (44) , munita di un foro ristretto, comunicante con la detta zona a valle, tenuto chiuso da una sfera (50) spinta da una molla (52) tarata su una pressione di sicurezza.