ITTO20130793A1 - Gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile - Google Patents

Gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile

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ITTO20130793A1
ITTO20130793A1 IT000793A ITTO20130793A ITTO20130793A1 IT TO20130793 A1 ITTO20130793 A1 IT TO20130793A1 IT 000793 A IT000793 A IT 000793A IT TO20130793 A ITTO20130793 A IT TO20130793A IT TO20130793 A1 ITTO20130793 A1 IT TO20130793A1
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IT
Italy
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pressure
spring
valve
slider
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Riccardo Lavezzi
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Sezione Aurea Gas S R L S
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Description

DESCRIZIONE
“GRUPPO RIDUTTORE DI PRESSIONE PROVVISTO DI UN DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER REGOLARE AUTOMATICAMENTE LA TARATURA DI UNA VALVOLA, PER UNA RETE DI DISTRIBUZIONE DI GAS COMBUSTIBILE”
La presente invenzione è relativa ad un gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile. Il gruppo della presente invenzione si applica vantaggiosamente a reti di distribuzione in bassa pressione, ma anche a quelle in media pressione.
In genere, nelle reti in bassa pressione sono previste una o più linee di alimentazione, ciascuna delle quali riceve gas combustibile ad una pressione che viene ridotta ad un valore tipicamente attorno a 0,024 bar tramite un gruppo riduttore di pressione. Nelle reti in media pressione tale valore è di circa 0,5 bar.
Nel caso di più linee di alimentazione, dopo la riduzione di pressione, il gas combustibile viene confluito in una unica linea di mandata e convogliato poi dalla rete di distribuzione alle utenze.
Il gruppo riduttore di pressione sopra menzionato, in genere, comprende una valvola pilota di tipo normalmente aperto (tipicamente detto “fail to open”) ed una valvola riduttrice di pressione di tipo normalmente chiuso (tipicamente detto “fail to close”), la quale apre/chiude la linea di alimentazione in funzione di una pressione di comando o motorizzazione, che viene regolata dalla valvola pilota in risposta alla pressione di mandata del gas combustibile. In particolare, la valvola pilota ha una molla, il cui precarico può essere tarato manualmente in modo da impostare il valore di set-point della pressione di mandata nella rete di distribuzione.
È sentita l’esigenza di adattare le condizioni dell’impianto alla richiesta dell’utenza in modo da regolare la pressione di mandata della valvola riduttrice di pressione, in particolare variando automaticamente la taratura della valvola pilota.
A tale proposito, la domanda di brevetto n° TO2013A000044 del 18 gennaio 2013, dello stesso inventore, descrive un dispositivo di regolazione che sfrutta la pressione di comando in uscita dalla valvola pilota per variare tale taratura. Questo dispositivo di regolazione è provvisto di una membrana, il cui spostamento provoca una variazione nella compressione della molla della valvola pilota. Tuttavia, in caso di rottura della membrana, viene a cessare l’azione di compressione del dispositivo di regolazione, per cui l’impianto si regola automaticamente al livello di pressione minima. Questo evento chiaramente provoca una seria difficoltà nell’alimentare con continuità il gas combustibile, specialmente in caso di elevata richiesta da parte delle utenze.
Scopo della presente invenzione è quello di prevedere un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, il quale consenta di assolvere all’esigenza sopra indicata e, nel caso in cui operi in combinazione con il dispositivo di regolazione descritto nella domanda di brevetto n° TO2013A000044, consenta di risolvere in maniera semplice ed economica i suoi inconvenienti.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile, come definito dalla rivendicazione 1.
L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra, in sezione trasversale ed in modo schematico, una prima preferita forma di attuazione del gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile, secondo la presente invenzione;
- la figura 2 è analoga alla figura 1 ed illustra una variante del gruppo riduttore di pressione della figura 1; e
- la figura 3 è analoga alla figura 1 ed illustra una seconda preferita forma di attuazione del gruppo riduttore di pressione provvisto di un dispositivo di sicurezza per regolare automaticamente la taratura di una valvola, per una rete di distribuzione di gas combustibile, secondo la presente invenzione.
In figura 1, il numero di riferimento 1 indica una linea di alimentazione per fornire gas combustibile ad una rete di distribuzione non illustrata, la quale convoglia tale gas verso una o più utenze.
La linea 1 comprende una tubazione 2 (schematicamente illustrata), che riceve il gas combustibile ad una pressione pA, ed una tubazione di mandata 3 (schematicamente illustrata) che fornisce tale gas alla rete di distribuzione ad una pressione di mandata pB, avente un valore più basso della pressione pA.
La linea 1 comprende, inoltre, un gruppo riduttore di pressione 10, il quale riduce la pressione e, nel contempo, lascia fluire la portata di gas combustibile richiesta dalle utenze. Il gruppo 10 comprende una valvola riduttrice di pressione 20 di tipo proporzionale, normalmente chiusa (ossia di tipo cosiddetto “fail to close”), illustrata in modo schematico.
La valvola riduttrice di pressione 20 è configurata in modo da aprire/chiudere un passaggio dalla tubazione 2 alla tubazione 3 al fine di mantenere il valore desiderato per la pressione di mandata pB.
In particolare, la valvola riduttrice di pressione 20 comprende due camere separate da una membrana (non illustrata). Una di tali camere comunica in modo permanente con la tubazione 3 per ricevere un segnale pneumatico definito dalla pressione di mandata pB, mentre l’altra camera è atta a ricevere un segnale pneumatico definito da una pressione di comando o motorizzazione pM.
La valvola riduttrice di pressione 20 comprende, inoltre, un otturatore (non illustrato) collegato rigidamente alla suddetta membrana e quindi mobile in risposta alla pressione di mandata pB ed alla pressione di motorizzazione pM per aprire/chiudere il passaggio dalla tubazione 2 alla tubazione 3. Una molla (non illustrata) esercita una azione elastica di chiusura, in senso concorde con l’azione di chiusura esercitata dalla pressione di mandata pB e discorde con l’azione di apertura esercitata dalla pressione di motorizzazione pM.
Il gruppo 10 comprende, inoltre, una valvola pilota 27, la quale è di tipo proporzionale e normalmente aperto e comprende un corpo valvola 28 avente una uscita 29, che comunica in modo permanente con la valvola riduttrice di pressione 20 attraverso una linea di motorizzazione 30 per fornire la pressione di motorizzazione pM.
Il corpo valvola 28 ha, inoltre, un ingresso 31 comunicante con l’uscita 32 di un dispositivo 33 (schematicamente illustrato), il quale fornisce un gas di comando in pressione. In particolare, il dispositivo 33 è un riduttore di pressione, non descritto in dettaglio, avente un ingresso 34 che preferibilmente comunica con la tubazione 2 per ricevere gas combustibile come gas di comando. In altre parole, le pressione di motorizzazione pM è ottenuta tramite gas combustibile proveniente dalla tubazione 2 con pressione ridotta dal dispositivo 33 e regolata dalla valvola pilota 27.
La valvola pilota 27 comprende una camera 35, che comunica con la tubazione 3 attraverso un raccordo o derivazione 36, in modo da ricevere un segnale pneumatico definito dalla pressione di mandata pB del gas combustibile. Per effetto di tale segnale pneumatico la valvola pilota 27 esercita una azione di chiusura su un passaggio interno tra l’ingresso 31 e l’uscita 29. La valvola pilota 27 comprende, inoltre, una molla 37, la quale esercita una azione di apertura opposta alla pressione di mandata pB.
Inoltre, la valvola pilota 27 comprende un piattello 38, il quale è coassiale con la molla 37 lungo un asse A ed è assialmente mobile rispetto al corpo valvola 28 in modo da variare la compressione o precarico della molla 37. Il piattello 38 è definito da un disco rigido o da una membrana o da un qualsiasi elemento mobile avente funzione analoga, realizzato in metallo o in altro materiale.
Quando la pressione di mandata pB tende a superare un valore di taratura pG, impostato variando il precarico della molla 37, la valvola pilota 27 tende a chiudersi e, quindi, ad abbassare o annullare la pressione di motorizzazione pM nella linea di motorizzazione 30. Al contrario, quando la pressione di mandata pB tende a scendere oltre il valore di taratura pG, la valvola pilota 27 tende ad aprirsi, proporzionalmente alla variazione della pressione pB. In una condizione di completa apertura della valvola pilota 27, la pressione di motorizzazione pM nella linea di motorizzazione 30 è massima ed è stabilita dal dispositivo 33. In altre parole, la valvola pilota 27 regola la sezione del passaggio interno tra l’ingresso 31 e l’uscita 29 e determina la pressione di motorizzazione pM nella linea di motorizzazione 30 e, quindi, nella valvola riduttrice di pressione 20 per fare in modo che la pressione di mandata pB rimanga uguale al valore di taratura pG. Pertanto, dal “confronto” tra la pressione di mandata pB e la forza della molla 37, opportunamente tarata, nasce la pressione di motorizzazione pM.
Ancora con riferimento alla figura 1, il gruppo 10 comprende un dispositivo di regolazione 40 ad azionamento meccanico ed a comando pneumatico, il quale varia in modo automatico il precarico della molla 37 e, quindi, il valore di taratura pG spostando il piattello 38 in funzione della pressione di motorizzazione pM.
Il dispositivo di regolazione 40 comprende un corpo 41, il quale è disposto in posizione fissa rispetto al corpo valvola 28 e definisce, al proprio interno, una camera 42 a volume variabile avente una bocca di ingresso 43 che comunica con la linea di motorizzazione 30 attraverso un condotto o un semplice raccordo 44 affinché la camera 42 riceva gas alla pressione di motorizzazione pM.
Secondo una preferita soluzione non illustrata, il raccordo 44 è provvisto di un foro per il flusso del gas avente una area di passaggio definita in modo calibrato, ad esempio una area di passaggio fissa stabilita a progetto oppure una area di passaggio regolabile manualmente in modo fine tramite una valvola, ad esempio una valvola a spillo.
Il corpo 41 ospita un elemento mobile 45, ad esempio una membrana o un pistone, il quale è in grado di traslare lungo un asse B, delimita un lato assiale della camera 42 ed è sottoposto alle forze opposte esercitate dalla pressione di motorizzazione pM nella camera 42 e dalla molla 37. Preferibilmente, il dispositivo di regolazione 40 comprende una molla 49 addizionale, che esercita, nei confronti dell’elemento mobile 45, una azione concorde a quella della molla 37 e ha la funzione principale di definire, con il suo precarico, qual è la soglia minima di pressione oltre la quale l’elemento mobile 45 iniziare a traslare.
In particolare, la molla 49 è alloggiata in una cavità 51 del corpo 41 ed è appoggiata assialmente contro l’elemento mobile 45, da un lato, e contro una parete 52 del corpo 41, dall’altro lato. La cavità 51 è isolata dalla camera 42 e preferibilmente comunica con l’atmosfera attraverso una apertura non illustrata.
L’elemento mobile 45 è collegato al piattello 38 tramite una trasmissione meccanica 55 in modo da esercitare una forza di spinta sul piattello 38. Nella preferita forma di attuazione illustrata, gli assi A e B coincidono, e la trasmissione meccanica 55 è definita da una asta estendentesi assialmente attraverso la parete 52 ed avente una estremità assiale che è disposta nella cavità 51 ed è fissata all’elemento mobile 45. L’estremità assiale opposta dell’asta è accoppiata al piattello 38 in modo da poterlo spingere e, quindi, in modo da poter comprimere la molla 37 all’aumentare della pressione di motorizzazione pM nella camera 42. Al diminuire, invece, della pressione di motorizzazione pM, il precarico della molla 37 tende a diminuire, per cui la molla 37 tende ad allungarsi, ossia il piattello 38 trasla assialmente verso il dispositivo di regolazione 40 fino a raggiungere un precarico (ossia un valore di taratura) minimo, che può essere impostato a piacere in ciascun impianto.
Il dispositivo di regolazione 40 permette che il livello della pressione di mandata pB nella rete di distribuzione si auto-regoli in un determinato intervallo (ad esempio, tra un livello massimo di 26 mbar ed un livello minimo di 18 mbar) in modo proporzionale alla richiesta di gas combustibile da parte delle utenze. Infatti, con l’aumentare della richiesta di gas combustibile, la pressione di mandata pB tenderebbe naturalmente a diminuire, ma la valvola pilota 27 tende automaticamente ad aumentare la pressione di motorizzazione pM in modo da aprire la valvola riduttrice di pressione 20 e quindi ripristinare o mantenere la pressione di mandata pB al valore di taratura pG, come spiegato sopra. Nel contempo, grazie al dispositivo di regolazione 40, l’aumento della pressione di motorizzazione pM provoca un incremento del valore di taratura pG, che corrisponde ad un aumento del livello della pressione di mandata pB. Con il diminuire della richiesta di gas da parte delle utenze, invece, la situazione è opposta: la pressione di mandata pB tenderebbe naturalmente ad aumentare, ma la valvola pilota 27 tende a chiudersi per ridurre la pressione di motorizzazione pM, in modo da chiudere la valvola riduttrice di pressione 20 e quindi ripristinare o mantenere la pressione di mandata pB al valore di taratura pG; nel contempo, la riduzione della pressione di motorizzazione pM provoca una diminuzione del precarico della molla 37 e, quindi, del valore di taratura pG, che si ripercuote in un abbassamento del livello della pressione di mandata pB.
In altre parole, il dispositivo di regolazione 40 sfrutta la maggiore o minore pressione di motorizzazione pM generata dalla valvola pilota 27 per variare automaticamente il valore di taratura pG della valvola pilota 27 stessa e, di conseguenza, il livello della pressione in rete.
Secondo la presente invenzione, il gruppo 10 comprende, inoltre, un dispositivo di sicurezza 101, costituito da un attuatore a comando pneumatico 103 e da un organo di trasmissione 104 collegato ad un cursore bistabile 106 dell’attuatore 103.
Il cursore 106 è mobile selettivamente tra una posizione arretrata, in cui l’organo 104 è disimpegnato dalla valvola pilota 27 e dall’elemento mobile 45, ed una posizione avanzata di intervento, nella quale l’organo 104 agisce sulla trasmissione 55 oppure sull’elemento mobile 45 in modo da provocare automaticamente una compressione della molla 37 e quindi aumentare il suo precarico.
L’attuatore 103 è configurato in modo da fare scattare il cursore 106 e, quindi, l’organo 104 nella posizione di intervento in caso di emergenza, ossia quando la pressione di mandata pB scende al di sotto di una soglia minima oppure, in modo equivalente, quando la pressione di motorizzazione pM sale oltre una soglia massima, al fine di aumentare automaticamente la pressione di mandata pB incrementando il precarico della molla 37.
L’attuatore 103 è del tipo a taratura variabile, ossia è possibile regolare la soglia in corrispondenza della quale viene commutato il cursore 106, variando il precarico di una molla. In particolare, quando si controlla la pressione di mandata pB, viene regolato il precarico di una molla 108a, che provoca l’intervento dell’attuatore 103 quando la pressione di mandata pB scende al di sotto della soglia che è stata definita. In alternativa alla regolazione della molla 108a, si può controllare la pressione di motorizzazione pM regolando il precarico di una molla 108: la molla 108 provoca l’intervento dell’attuatore 103 quando la pressione di motorizzazione pM sale al di sopra di una soglia che indica un eccessivo calo della pressione di mandata pB.
Pertanto, la regolazione dell’uno o dell’altro di questi due precarichi permette di variare il livello della pressione di mandata pB per il quale l’organo 104 deve intervenire sul piattello 38 per aumentare la taratura della valvola pilota 27.
In particolare, la taratura dell’attuatore 103 viene impostata in moda da intervenire quando la pressione di mandata pB tende a scendere al di sotto di una soglia che è minore del livello minimo impostato. Ad esempio, tale livello minimo di pressione è pari a 18 mbar, mentre la soglia della pressione di mandata pB impostata tramite il precarico della molla 108a è pari a 17 mbar. Nel caso di utilizzo della molla 108 la soglia dipende dalla tipologia di valvola 20 installata e, in particolare, dalla pressione di motorizzazione massima della valvola 20 stessa.
Quando la pressione di mandata pB, ossia la pressione della rete di distribuzione, raggiunge la suddetta soglia, il cursore 106 commuta improvvisamente nella posizione di intervento e spinge l’organo 104 in modo da comprimere la molla 37. L’aumento del precarico della molla 37, come spiegato sopra, fa aumentare la pressione di motorizzazione pM e, di conseguenza, la pressione di mandata pB (ad esempio ad un livello di 24 mbar, determinato dall’entità della compressione della molla 37).
L’impiego del dispositivo 101 aumenta il grado di sicurezza del gruppo 10 quando l’elemento mobile 45 si lacera o si rompe. In questo caso, infatti, il gas combustibile trafila dalla camera 42 alla cavità 51 per cui la pressione nella camera 42 scende e non è più in grado di effettuare la regolazione. Di conseguenza, la taratura della valvola pilota 27 scende anch’essa, e la pressione di mandata pB nella rete di distribuzione si auto-regola al livello minimo. Se la portata di gas combustibile richiesta da parte delle utenze non riesce ad essere soddisfatta con questo livello minimo di pressione, la pressione di mandata pB tende a scendere ulteriormente e, quando raggiunge il valore di soglia (17 mbar) impostato tramite il precarico della molla 108a oppure il valore di soglia impostato tramite il precarico della molla 108, l’attuatore 103 commuta il cursore 106 nella posizione di intervento.
Questa commutazione, come spiegato sopra, fa traslare l’organo 104 e quindi la trasmissione meccanica 55 per incrementare la taratura della molla 37, nonostante la lacerazione o rottura dell’elemento mobile 45, per cui ripristina un livello sufficientemente alto per la pressione di mandata pB.
Nella preferita forma di attuazione illustrata, l’organo 104 è definito da un’asta o puntale, che è coassiale all’elemento mobile 45 e al cursore 106. Una delle estremità assiali dell’organo 104 è fissata al cursore 106. L’estremità assiale opposta, invece, è disposta nella camera 42, in posizione affacciata all’elemento mobile 45. Una porzione intermedia dell’organo 104 impegna un foro 110 del corpo 41 in modo assialmente scorrevole ed a tenuta di fluido, ad esempio grazie alla presenza di una guarnizione che isola la camera 42 dall’ambiente esterno.
La preferita forma di attuazione illustrata è relativa ad un attuatore 103 che, di per sé, è reperibile in commercio e nell’arte nota viene utilizzato di solito come organo sensore di intervento in dispositivi di chiusura o di blocco. L’attuatore 103 comprende un corpo 112, da cui sporge il cursore 106. Il corpo 112 è disposto in posizione fissa rispetto al corpo 41 ed alloggia un dispositivo di bloccaggio 113, il quale trattiene, direttamente o indirettamente, il cursore 106 nella posizione arretrata ed è di tipo rilasciabile per liberare il cursore 106, il quale può poi scattare automaticamente verso la posizione di intervento sotto la spinta esercitata da almeno una molla 114.
Preferibilmente, l’attuatore 103 comprende anche un dispositivo di riarmo 115, il quale è azionabile manualmente per riportare il cursore 106 nella posizione arretrata contro la spinta della molla 114 e per ripristinare il bloccaggio esercitato dal dispositivo 113 sul cursore 106.
Il corpo 112 ha una bocca di ingresso 116 che, tramite una derivazione 118, riceve un segnale di pressione e lo trasmette in una camera 122 a volume variabile, nel corpo 112. Nell’esempio illustrato, tale segnale di pressione è definito dalla pressione di comando pB ed è prelevato ad esempio dalla tubazione di mandata 3.
L’attuatore 103 comprende un elemento mobile 124, ad esempio una membrana o un pistone, che delimita un lato della camera 122, è accoppiato al dispositivo 113, ad esempio tramite un leverismo 126, ed è sottoposto alle forze opposte esercitate dalla pressione nella camera 122 e dal precarico della molla 108a. In altre parole, grazie all’elemento mobile 124, la pressione nella camera 122 viene confrontata con la taratura della molla 108a. Quando la pressione di mandata pB scende al di sotto della soglia di pressione determinata dalla taratura della molla 108a, l’elemento mobile 124 si sposta, altera l’equilibrio del leverismo 126 e quindi sblocca il cursore 106.
In alternativa al controllo sulla pressione di comando pB, come già accennato sopra, la bocca 116 può essere collegata alla linea di motorizzazione 30 per trasmettere, nella camera 122, un segnale di pressione relativo alla pressione di motorizzazione pM. In questo caso, il precarico della molla 108 determina una soglia massima di pressione alla quale il dispositivo 101 deve intervenire. L’elemento mobile 124 si sposta, altera l’equilibrio del leverismo 126 e quindi sblocca il cursore 106 solamente quando la pressione di motorizzazione pM sale al di sopra della soglia massima.
La figura 2 mostra una variante del gruppo 10, dove i vari componenti sono indicati dai medesimi numeri di riferimento utilizzati nella figura 1, ove possibile.
A differenza di quanto mostrato in figura 1, in questo caso il gruppo 10 è privo del dispositivo di regolazione 40, per cui l’organo 104 è collegato direttamente al piattello 38. Tuttavia, il funzionamento del dispositivo 101 è identico a quanto sopra descritto e permette sempre di incrementare in modo automatico il precarico della molla 37 al fine di aumentare la pressione di mandata pB in modo pressoché istantaneo ad un livello di pressione maggiore (ad esempio 24 mbar).
Nella forma di attuazione illustrata in figura 3, i componenti del dispositivo 101 sono identificati dai medesimi numeri di riferimento utilizzati nelle figure 1 e 2. Il dispositivo 101 è qui applicato ad un gruppo riduttore di pressione 10a privo di valvola pilota e comprendente una valvola riduttrice di pressione 20a, la quale differisce dalla valvola 20 per il fatto di essere di tipo normalmente aperto, ma è sempre di tipo proporzionale e configurata in modo da aprire/chiudere un passaggio dalla tubazione 2 alla tubazione 3 al fine di mantenere il valore desiderato per la pressione di mandata pB.
Analogamente alla valvola 20, la valvola 20a comprende due camere 131,132 separate da una membrana 133. La camera 131 comunica in modo permanente con la tubazione 3 per ricevere il segnale pneumatico definito dalla pressione di mandata pB, mentre la camera 132 comunica con l’ambiente esterno ed ospita una molla 134, il cui precarico è variabile e determina la taratura della valvola 20a.
La valvola 20a comprende, inoltre, un otturatore 135 collegato rigidamente alla membrana 133 e quindi mobile in risposta a forze opposte definite, rispettivamente, dalla pressione di mandata pB nella camera 131 e dalla spinta della molla 134, per aprire/chiudere il passaggio dalla tubazione 2 alla tubazione 3. Pertanto, quando la pressione di mandata pB esercita una forza inferiore a quella esercitata dalla molla 134, ad esempio a causa di un aumento della richiesta di gas da parte delle utenze, la molla 134 si estende e provoca l’apertura del passaggio per ripristinare il livello desiderato della pressione di mandata ed aumentare la portata di gas verso la rete di distribuzione.
Quando questa tipologia di gruppo riduttore 10a viene applicata su impianti civili, una variazione significativa della pressione di mandata pB può creare problemi di distribuzione del gas combustibile alle utenze. Per ovviare a tali problemi, si applica il dispositivo 101 in modo da poter aumentare il precarico della molla 134 in condizioni di elevata richiesta di portata.
In particolare, una estremità dell’organo 104 è disposta all’interno della valvola 20a in prossimità di un piattello 138, analogo al piattello 38 sopra descritto. Il piattello 138, a sua volta, è disposto in appoggio contro una estremità della molla 134 ed è assialmente mobile per variare il precarico della molla 134 stessa.
Con un aumento della portata di gas richiesta dall’utenza, la molla 134 si estende per spostare l’otturatore 135 ed aprire maggiormente il passaggio, ma dopo tale estensione esercita una spinta minore sulla membrana 134. Per aumentare ulteriormente la portata, la valvola 20a dovrebbe aprirsi ancora di più, con una conseguente maggiore estensione, ma una minore spinta, della molla 134. Per alcune tipologie di molle, la loro spinta può ridursi talmente da non riuscire ad aprire completamente la valvola 20a, per cui non è possibile ripristinare il livello desiderato della pressione di mandata pB, che invece continuerà a scendere.
Con la soluzione proposta, se la pressione di mandata pB scende al di sotto di una certa soglia, determinata dal precarico della molla 108a (e pari, ad esempio, ad un valore inferiore del 10% rispetto alla taratura iniziale della molla 134), il dispositivo 101 interviene ed applica automaticamente una forza di compressione per spostare il piattello 138 e ridurre, quindi, la lunghezza della molla 134. In questo modo, la spinta esercitata dalla molla 134 sulla membrana 133 aumenta nuovamente per incrementare la pressione di mandata in rete e mantenerla al valore iniziale di taratura.
Per questa forma di attuazione, la spinta necessaria a comprimere la molla 134 è molto maggiore rispetto a quella necessaria per la molla 37, per cui il dispositivo 101 e, in particolare, la molla 114 devono essere adeguatamente dimensionamenti per svolgere la funzione sopra descritta. Inoltre, il dispositivo di riarmo 115 è sostituito preferibilmente da un dispositivo di riarmo automatico (non illustrato), che non necessita di intervento manuale, vista la frequenza con cui potrebbe intervenire in pratica il dispositivo 101 in questa applicazione.
Da quanto precede appare evidente come il dispositivo 101 interviene in modo automatico per aumentare la pressione di mandata pB quando quest’ultima tende a scendere al di sotto di una soglia minima.
Il dispositivo 101 è facilmente utilizzabile, sia nelle soluzioni dove è previsto il dispositivo 40, sia in quelle che ne siano prive.
Inoltre, il dispositivo 101 può essere facilmente installato anche in impianti già esistenti. In particolare, è sufficiente semplicemente installare la linea di derivazione 118, fissare il corpo 112 ed accoppiare l’organo 104 al dispositivo 40 nel caso della soluzione di figura 1, al piattello 38 nel caso della soluzione di figura 2 o al piattello 138 nel caso della soluzione di figura 3.
Pertanto, il livello della pressione di mandata pB si adatta in modo automatico in presenza di una situazione di emergenza in cui la richiesta delle utenze è troppo alta rispetto alle potenzialità che avrebbe il gruppo riduttore senza il dispositivo 101.
Il dispositivo 101, inoltre, agisce in risposta ad un semplice comando pneumatico, ossia la pressione di motorizzazione pM o la pressione di mandata pB ed è di tipo completamente meccanico, per cui è privo di azionamenti elettrici e di componenti elettronici, è di facile installazione, ha costi ridotti ed è applicabile su tutte le tipologie di impianti di distribuzione del gas, a prescindere dalla presenza di elettricità.
Sempre grazie al fatto di utilizzare componenti solamente di tipo pneumatico e meccanico, il dispositivo 101 è soggetto ad una usura relativamente bassa.
Da quanto precede appare, infine, evidente che al dispositivo 101 descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito dalle rivendicazioni allegate.
In particolare, le configurazioni interne delle varie valvole, in particolare dell’attuatore 103, potrebbero essere diverse da quelle illustrate e descritte sopra; e/o l’organo 104 potrebbe essere sostituito da una trasmissione di tipo diverso, ad esempio da un leverismo, per trasmettere il moto e comprimere la molla di taratura della valvole 27 o della valvola 20a.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo riduttore di pressione (10) per una rete di distribuzione di gas combustibile; il gruppo comprendendo: - almeno una valvola pneumatica proporzionale (27;20a) avente una taratura variabile, definita dal precarico di una prima molla (37;134); - mezzi di regolazione (40,101) per variare automaticamente il precarico di detta prima molla (37;134); caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione (40,101) comprendono un dispositivo di sicurezza (101) costituito da un attuatore a comando pneumatico (103) e da un organo di trasmissione (104), collegato ad un cursore (106) di detto attuatore a comando pneumatico (103); detto cursore (106) essendo mobile selettivamente tra una posizione arretrata, in cui detto organo di trasmissione (104) non interviene su detta valvola pneumatica proporzionale (27;20a), ed una posizione avanzata di intervento, nella quale detto organo di trasmissione (104) provoca una compressione della detta prima molla (37;134); detto attuatore a comando pneumatico (103) avendo una bocca di ingresso (116) atta a ricevere un segnale di pressione, ed essendo configurato in modo da fare scattare detto cursore (106) nella posizione di intervento quando detto segnale di pressione scende al di sotto, oppure sale al di sopra, di una soglia di intervento; detto attuatore a comando pneumatico (103) comprendendo almeno una seconda molla (108a) avente un precarico che è regolabile manualmente e definisce detta soglia di intervento.
  2. 2.- Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto attuatore a comando pneumatico (103) comprende almeno una terza molla (114) che esercita una spinta per spostare automaticamente detto cursore (106) nella posizione di intervento.
  3. 3.- Gruppo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto attuatore a comando pneumatico (103) comprende: - mezzi di bloccaggio che bloccano detto cursore (106) nella posizione arretrata e sono rilasciabili per sbloccare detto cursore (106); - un elemento mobile (124) soggetto a forze opposte definite rispettivamente dal detto segnale di pressione e dalla detta seconda molla (108a) ed accoppiato a detti mezzi di bloccaggio in modo da provocare lo sblocco del detto cursore (106) quando detto segnale di pressione scende al di sotto, oppure sale al di sopra, di detta soglia di intervento.
  4. 4.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore a comando pneumatico comprende mezzi di riarmo (115) per riportare detto cursore (106) nella posizione arretrata.
  5. 5.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo di trasmissione (104) è definito da un’asta. 6.- Gruppo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta asta è coassiale a detto cursore (106). 7.- Gruppo secondo la rivendicazione 5 o
  6. 6. Caratterizzato dal fatto che detta asta è coassiale a detta prima molla. 8.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una valvola riduttrice di pressione (20) di tipo normalmente chiuso ed una valvola pilota (27), la quale è di tipo normalmente aperto e definisce la detta valvola pneumatica proporzionale. 9.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una valvola riduttrice di pressione (20a), la quale è di tipo normalmente aperto e definisce la detta valvola pneumatica proporzionale.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1214065B (de) * 1964-03-14 1966-04-07 Karlsruhe Augsburg Iweka Membrangesteuertes Druckminderventil mit einer federbelasteten Sicherheits-Absperrvorrichtung
US20120305108A1 (en) * 2009-11-17 2012-12-06 Robert Bosch Gmbh Pilot-Operated Pressure Control Valve

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