ITUB20150797A1

ITUB20150797A1 - Valvola per un compressore alternativo

Info

Publication number: ITUB20150797A1
Application number: ITUB2015A000797A
Authority: IT
Inventors: Alberto Babbini; Federico Puccinelli; Riccardo Maleci; Gianni Orsi
Original assignee: Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-11-22
Also published as: WO2016188800A1; EP3298277A1; ES2819905T3; EP3298277B1; US20180163881A1; US10215295B2; PL3298277T3

Description

?VALVOLA PER UN COMPRESSORE ALTERNATIVO?

DESCRIZIONE

L'argomento della presente domanda riguarda una valvola per un compressore alternativo. I compressori alternativi dotati di tale valvola possono essere utilizzati in applicazioni di processo che includono raffinerie, petrolchimici, fertilizzanti, refrigerazione e aria, nonch? nell'industria del gas e del petrolio, per la pre-iniezione del gas, sollevamento di gas, trasmissione del gas in tubi, l'immagazzinamento del gas e combustione di gas combustibili.

Una valvola per un compressore alternativo ? nota nello stato della tecnica. Tale valvola comprende una sede e una protezione che sono sostanzialmente griglie planari rivolte l'una verso l'altra e poste sostanzialmente parallele tra loro. La sede e la protezione hanno entrambe fori. Tuttavia, questi fori per lo pi? non si sovrappongono.

Un elemento otturatore ? posto tra la sede e la protezione. L'elemento otturatore ? progettato in particolare in modo da poter coprire i fori sulla sede di valvola. In maggiore dettaglio, l'elemento otturatore ? spinto contro la sede da un gruppo di molle che agiscono tra la protezione e l'elemento otturatore stesso. Si impedisce cos? il passaggio di fluido. Quando la pressione del fluido operativo aumenta oltre una soglia predeterminata, pu? superare la forza elastica delle molle forzando quindi la valvola ad aprirsi e consentendo il passaggio di fluido fino a quando la pressione non si riduce al di sotto della soglia operativa.

Questa valvola, pur essendo completamente automatica (in quanto le azioni di apertura e di chiusura sono determinate soltanto dalla differenza di pressione tra i lati) preclude svantaggiosamente la possibilit? di aprirsi e chiudersi da s? in base a condizioni preimpostate diverse da tale differenza di pressione.

Al fine di superare tale svantaggio, la tecnica correlata fornisce altri dispositivi quale quello mostrato nel documento US2012/0260796. Questa valvola, pur mantenendo la struttura di base dello stato della tecnica delle valvole, comprende anche un sollevatore di valvola che agisce sull'elemento otturatore che ? spostato da un motore lineare elettromagnetico. Tale sollevatore di valvola pu? soltanto aprire la valvola, in quanto si affida alla molla per la chiusura.

Svantaggiosamente, tale valvola ? eccessivamente complessa, pertanto potenzialmente inaffidabile. Inoltre, questo tipo di valvola necessita di pi? spazio all'interno del cilindro rispetto alla versione completamente automatica.

Il documento US 6149400 descrive una valvola di aspirazione del tipo con struttura a piastra comprendente una piastra di valvola che ? azionata da un elettromagnete disposto in un elemento di ricezione di valvola. Tale progettazione tuttavia implica la presenza di un circuito elettrico in stretta prossimit? con il gas di processo che potrebbe essere infiammabile o esplosivo. Pertanto, questo tipo di valvola non pu? essere utilizzato in modo sicuro in tali casi.

RIEPILOGO

Una prima forma di realizzazione dell'invenzione ? relativa pertanto a una valvola per un compressore alternativo. Tale valvola comprende un corpo di valvola, in cui il corpo di valvola comprende una sede e una protezione. Il corpo di valvola definisce anche il piano della valvola. La sede e la protezione si sviluppano sostanzialmente parallele al piano della valvola.

La valvola comprende anche un elemento otturatore posto tra la sede e la protezione. L'elemento otturatore si sviluppa anch'esso sostanzialmente parallelo al piano della valvola. L'elemento otturatore ? configurato anche per spostarsi tra una posizione chiusa, in cui si impedisce il passaggio di fluido, e una posizione aperta, in cui si consente il passaggio di fluido.

La valvola comprende anche un apparecchio idraulico per spostare l'elemento otturatore almeno tra le posizioni aperta e chiusa. L'apparecchio idraulico comprende un circuito idraulico avente almeno una porzione integrata nel corpo di valvola.

Un'altra forma di realizzazione dell'invenzione ? relativa a una valvola che comprende:

- un corpo di valvola;

- un circuito idraulico, di cui almeno una porzione ? integrata all'interno del corpo di valvola;

- un elemento otturatore all'interno del corpo di valvola e configurato per spostarsi tra una posizione chiusa in cui si impedisce un passaggio di fluido e almeno una posizione intermedia in cui il passaggio di fluido ? consentito o almeno parzialmente impedito,

in cui il circuito idraulico ? accoppiato all'elemento otturatore.

In un'ulteriore forma di realizzazione, il corpo di valvola comprende anche:

una sede;

e una protezione,

in cui l'elemento otturatore si trova tra la sede e la protezione.

Tali valvole sono molto pi? compatte di quelle del tipo azionate elettromagneticamente e forniscono una flessibilit? operativa aumentata. Ulteriori dettagli e forme di realizzazione specifiche faranno riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 ? una vista in sezione laterale di una valvola per un compressore alternativo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 2 ? una vista in sezione in prospettiva di un dettaglio della valvola di figura 1;

- la figura 3 ? una vista in sezione in dettaglio di una valvola per un compressore alternativo secondo un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 4 ? una vista in sezione di un cilindro di un compressore alternativo comprendente la valvola delle figure 1-3;

- la figura 5 ? una vista in prospettiva di un compressore comprendente il cilindro di figura 4

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La seguente descrizione delle forme di realizzazione esemplificative fa riferimento ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni diversi identificano elementi uguali o simili. La seguente descrizione dettagliata non limita l'invenzione. Infatti, la portata dell'invenzione ? definita dalle rivendicazioni allegate.

La seguente descrizione descrive in dettaglio una valvola del tipo generalmente applicato a un cilindro di un compressore alternativo. Questa valvola si apre e si chiude al fine di consentire a un fluido di processo di entrare nel e uscire dal cilindro. Inoltre, l'apertura e la chiusura della valvola possono essere controllate attivamente, ossia ? una cosiddetta "valvola attiva".

Facendo riferimento ai disegni allegati, con il numero 1 si indica una valvola per un compressore alternativo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

La valvola 1 comprende un corpo 2 di valvola. Il corpo 2 di valvola ? realizzato in modo da poter essere inserito in un cilindro 22 di un compressore alternativo 21.

Pi? in dettaglio, il corpo 2 di valvola comprende una sede 3 e una protezione 4. La sede 3 e la protezione 4 definiscono un piano di valvola (A), che verr? utilizzato come riferimento nella parte seguente della presente descrizione. Infatti, sia la sede 3 che la protezione 4 si sviluppano sostanzialmente parallele al piano di valvola "A". Facendo riferimento la figura 2, la sede 3 e la protezione 4 sono entrambe sagomate come piastre perforate, separate da uno spazio 5. In altri termini, la sede 3 e la protezione 4 hanno ciascuna una pluralit? di fori 13. Ciascun foro 13 ha la forma di un arco, essendo ad una distanza predeterminata dal centro ed estendendosi lungo una porzione della circonferenza. Ancora facendo riferimento alla figura 2, si noter? che i fori 13 della sede 3 generalmente non sono rivolti verso i fori 13 della protezione 4. Altri tipi noti di configurazioni per i fori 13 possono essere impiegati sia nella sede 3 sia nella protezione 4.

Pi? in dettaglio, la sede 3 ha una faccia interna 3a e una faccia esterna 3b. La protezione 4 ha una faccia interna 4a e una faccia esterna 4b. Lo spazio 5 ? definito tra le facce interne 3a, 4a.

Un elemento otturatore 6 ? posto tra la sede 3 e la protezione 4. L'elemento otturatore 6 si sviluppa sostanzialmente parallelo al piano della valvola "A". L'elemento otturatore 6 ? configurato in modo da spostarsi tra una posizione chiusa in cui si impedisce il passaggio di fluido e una posizione aperta in cui il passaggio di fluido ? consentito all'interno della valvola 1.

Con ulteriore dettaglio, l'elemento otturatore 6 comprende una griglia 14. La griglia 14 comprende essa stessa una pluralit? di coperture 15 rivolte verso i fori 13 sulla sede. Pertanto, nella posizione chiusa, l'elemento otturatore ? a contatto con la sede 3 in modo tale che le coperture 15 blocchino i fori 13 della sede 3. Nella posizione aperta, l'elemento otturatore 6 si stacca dalla sede 3 in modo tale che il fluido possa scorrere dai fori 13 della sede 3 intorno alle coperture 15 dell'elemento otturatore 6 ai fori 13 della protezione 4. Inoltre, come risulter? chiaro dalla seguente parte della presente descrizione, il fluido pu? scorrere anche nella direzione contraria, ossia dai fori 13 della protezione 4 ai fori 13 della sede 3.

In una forma di realizzazione alternativa, non mostrata nei disegni, l'elemento otturatore 6 pu? comprendere, al posto della griglia 14, una pluralit? di elementi distinti disposti in modo da potersi muovere indipendentemente l'uno dall'altro.

In un'ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, l'elemento otturatore 6 pu? essere configurato per spostarsi tra la posizione chiusa e almeno una posizione intermedia. In questo modo, ? possibile consentire il passaggio di fluido ad una velocit? ridotta rispetto a una posizione completamente aperta.

La valvola comprende anche un apparecchio idraulico 7 per spostare l'elemento otturatore 6. Nello specifico, l'apparecchio idraulico 7 pu? spostare l'elemento otturatore 6 almeno tra le posizioni aperta e chiusa. In particolare, l'apparecchio idraulico 7 comprende un circuito idraulico 8 di cui almeno una porzione 8a, 8b ? integrata nel corpo 8 di valvola. In dettaglio, il circuito elettrico 8 comprende una prima porzione 8a integrata nella sede 3. In modo simile, il circuito idraulico 8 comprende una seconda porzione 8b che ? integrata nella protezione 4. Verranno forniti maggiori dettagli sul circuito idraulico 8 nella parte seguente della presente descrizione.

L'apparecchio idraulico 7 comprende una pluralit? di pistoni 9, 10. Ciascun pistone 2, 10 ? almeno parzialmente inserito in un corrispettivo alloggiamento 11, 12 all'interno del corpo 2 di valvola. Ciascun pistone 9, 10 ? anche posto a contatto con l'elemento otturatore 6.

In ulteriore dettaglio, ? previsto un primo gruppo di alloggiamenti 11 all'interno della sede 3. L'apparecchio idraulico 7 comprende un primo gruppo di pistoni 9, ciascuno inserito in un corrispondente alloggiamento 11 del primo gruppo.

Un secondo gruppo di alloggiamento 12 previste all'interno della protezione 4. L'apparecchio idraulico 7 comprende un secondo gruppo di pistoni 10, ciascuno inserito in un corrispettivo alloggiamento 12 del secondo gruppo.

Occorre notare che, secondo la forma di realizzazione dell'invenzione mostrata in figura 2, ciascun pistone 2 del primo gruppo ? posto opposto a un pistone 10 del secondo gruppo rispetto all'elemento otturatore 6. Infatti, come mostrato in un'ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, ciascun pistone 9 del primo gruppo pu? essere unito a un pistone corrispondente 10 del secondo gruppo.

Come ulteriore dettaglio, in questo caso i pistoni 9, 10 possono essere entrambi strutturati come un unico pezzo o strutturati come pezzi separati e successivamente uniti. In dettaglio, la prima porzione 8a summenzionata del circuito idraulico 8 comprende un primo condotto principale 16 che pu? essere posto in comunicazione di fluido con un attuatore idraulico 17, come mostrato per esempio in figura 1. L'attuatore idraulico 17 non costituisce di per s? parte della valvola 1. Tuttavia, un'ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione pu? comprendere tale attuatore idraulico 17 insieme a una forma di realizzazione adatta della valvola 1.

La prima porzione 8a comprende anche una pluralit? di primi condotti di diramazione 18, ciascuno in comunicazione di fluido sia con il primo condotto principale 16 sia con un rispettivo alloggiamento 11 del primo gruppo. Occorre notare che, se richiesto dalla forma della sede 3 e dalla disposizione degli alloggiamenti 11 del primo gruppo, nel circuito idraulico 8 potrebbe essere necessario pi? di un primo condotto principale 16.

Inoltre, la seconda porzione 8b del circuito idraulico 8 comprende un secondo condotto principale 19 che pu? essere posto in comunicazione di fluido con l'attuatore idraulico 17. La seconda porzione 8b comprende anche una pluralit? di secondi condotti di diramazione 20, ciascuno in comunicazione di fluido sia con il secondo condotto principale 19 sia con un rispettivo alloggiamento 12 nel secondo gruppo. Se richiesto dalla forma della protezione 4 e dalla disposizione degli alloggiamenti 12 nel secondo gruppo, il circuito idraulico 8 pu? comprendere pi? di un secondo condotto principale 19.

Il riferimento in tutta la descrizione a "una forma di realizzazione" indica che un particolare elemento caratteristico, una struttura o caratteristica descritti in riferimento a una forma di realizzazione sono inclusi in almeno una forma di realizzazione dell'argomento descritto. Pertanto la sintassi della frase "in una forma di realizzazione" in vari punti in tutta la descrizione non fa necessariamente riferimento alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, i particolari elementi caratteristici, le strutture e le caratteristiche possono essere combinati in qualsiasi modo adatto in una o pi? forme di realizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Valvola (1) per un compressore alternativo (21), comprendente un corpo (2) di valvola che comprende una sede (3) e una protezione (4) e che definisce un piano di valvola (A), la sede (3) e la protezione (4) sviluppandosi sostanzialmente parallele al piano di valvola (A); un elemento otturatore (6) posto tra la sede (3) e la protezione (4) e che si sviluppa sostanzialmente parallelo al piano di valvola (A), l'elemento otturatore (6) essendo configurato in modo da spostarsi tra una posizione chiusa in cui il passaggio di fluido ? impedito e una posizione aperta in cui il passaggio di fluido ? consentito; un apparecchio idraulico (7) per spostare l'elemento otturatore (6) almeno tra la posizione aperta e quella chiusa, l'apparecchio idraulico (7) comprendendo un circuito idraulico (8) avente almeno una porzione (8a, 8b) integrata nel corpo (2) di valvola.
2. Valvola (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui il circuito idraulico (8) comprende una prima porzione (8a) integrata nella sede (3).
3. Valvola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il circuito idraulico (8) comprende una seconda porzione (8b) integrata nella protezione (4).
4. Valvola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'apparecchio idraulico (7) comprende una pluralit? di pistoni (9, 10) ciascuno essendo almeno parzialmente inserito in un rispettivo alloggiamento (11, 12) all'interno del corpo (2) di valvola, ciascun pistone (9, 10) essendo inoltre a contatto con l'elemento otturatore (6).
5. Valvola (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui un primo gruppo di alloggiamenti (11) ? previsto all'interno della sede (3), un primo gruppo di pistoni (9) essendo ciascuno inserito in un rispettivo alloggiamento (11) del primo gruppo di alloggiamenti (11).
6. Valvola (1) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui un secondo gruppo di alloggiamenti (12) ? previsto all'interno della protezione (4), un secondo gruppo di pistoni (10) essendo ciascuno inserito in un rispettivo alloggiamento (12) del secondo gruppo di alloggiamenti (12).
7. Valvola (1) secondo la rivendicazione 5 e 6, in cui ciascun pistone (2) del primo gruppo ? opposto a un corrispondente pistone (10) del secondo gruppo rispetto all'elemento otturatore (6).
8. Valvola (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui ciascun pistone (9) del primo gruppo ? unito a un corrispondente pistone (10) del secondo gruppo.
9. Valvola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento otturatore (6) ? configurato anche per spostarsi tra la posizione chiusa e almeno una posizione intermedia che consente il passaggio di fluido ad una velocit? ridotta rispetto alla posizione aperta.
10. Cilindro (22) per un compressore alternativo (21), il cilindro (22) comprendendo almeno una valvola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
11. Compressore alternativo (21) comprendente una valvola (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.