MX2012012422A - Valvula de cierre de golpe controlada en forma neumatica. - Google Patents

Abstract

Unos sistemas y métodos proporcionan el control neumático de un sistema de válvula de cierre de golpe.

Description

VÁLVULA DE CIERRE DE GOLPE CONTROLADA EN FORMA NEUMÁTICA Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos de América No. 61/328,542, presentada el 27 de abril de 2010 y de la Solicitud de Patente de Estados Unidos de América No. 13/089,655, presentada el 19 de abril de 2011, ambas tituladas "Pneumatic Controlled Slam Shut Valve" (Válvula de Cierre de Golpe controlada en forma neumática), cuyo contenido se incorpora aquí como referencia en su totalidad.

Campo de la Invención La descripción se relaciona con válvulas controladas en forma neumática.

Antecedentes de la Invención Las estaciones de regulación de presión se utilizan para controlar la presión en sistemas de distribución de gas. Los sistemas de distribución de gas más modernos requieren de múltiples capas de protección para evitar que la tubería corriente debajo de la estación de regulación se sobre-presurice y que potencialmente, falle. Los códigos, estatutos, leyes, y practicas operativas nacionales, internacionales y locales dictan los requerimientos de una instalación particular. Las válvulas de cierre de golpe se utilizan en sistemas de gas natural para proporcionar una capa adicional de protección al cerrar el flujo de gas. En muchas partes del mundo, los cierres de golpe son requeridos por estatuto o por ley.

Cada capa de protección se añade al costo de instalación y operación de un sistema de distribución. Aunque el costo de comprar e instalar el equipo añadido es intuitivo, el costo operativo es mucho más alto. Cada capa de protección de presión debe ser asignada con un rango de presión en el cual debe operar. El rango está entre la presión máxima, para la cual la tubería está indicada y su presión operativa normal. El ancho del intervalo de presión es una función de la precisión del equipo. El impacto de la presión operativa de la tubería inferior es una velocidad de flujo más baja del gas en el sistema de distribución.

Las válvulas de cierre de golpe están diseñadas para ser utilizadas con un regulador reductor de presión para proporcionar la protección de presión corriente abajo secundaria. Tales válvulas están diseñadas para cerrar de golpe el flujo de gas cuando la presión de salida o detectada en el sistema, ya sea que sea excedida o que caiga por debajo de las presiones de punto de ajuste. Históricamente, las válvulas de cierre de golpe típicamente incluyen: un elemento de detección de presión que opera directamente un seguro que mantiene la válvula de cierre de golpe abierta, un elemento de cierre activado por resorte, que puede ser un tapón o aleta que cierra contra un asiento. Una válvula de cierre de golpe típica es incluida en la Figura 1. La precisión y el desempeño repetido se ven muy afectados con los diferentes diseños y tipos de mecanismos de seguro. Las desventajas de la técnica previa incluyen un cierre de válvula a una presión demasiado alta o demasiado baja ante la vibración, las fugas de la válvula, variaciones en la presión de conexión debido al desgaste y contaminación, lo cual requiere que el equipo de mantenimiento sea puesto en labor. El costo de propiedad se incrementa debido a la inventiva de múltiples resortes y diafragmas que son necesarios para variar las presiones de ajuste Breve Descripción de la Invención Las válvulas que se describen en esta descripción se pueden utilizar para cerrar el flujo de fluidos (por ejemplo, gases) cuando la presión de salida o detectada en el sistema, ya sea que sea excedida o que caiga por debajo de las presiones de punto de ajuste. Estas válvulas pueden proporcionar tanto la capacidad de cierre de sobre-presión y de baja-presión. Los puntos de ajuste se pueden ajustar y repetir a través de los amplios intervalos de velocidades de flujo, las presiones de entrada y las temperaturas.

En un aspecto, un sistema de válvula de cierre de golpe, controlada en forma neumática incluye: una válvula de cierre de golpe que tiene una entrada y una salida y un elemento de cierre interno dispuesto entre ellas; un sistema de eslabón mecánico que tiene un extremo distal de una palanca de trinquete que hace contacto con la palanca de aleta acoplada con el elemento de cierre de válvula, un ensamble accionador que incluye un diafragma del accionador y un pasador del accionador, el pasador del accionador hace contacto con un extremo proximal del sistema de eslabón mecánico, el ensamble accionador también incluye un diafragma que opera para recibir una señal de presión neumática en un primer lado y para mover el pasador del accionador conectado con el diafragma, por lo menos una válvula de control de desconexión que opera para recibir la presión detectada corriente debajo de la válvula de cierre de golpe, por lo menos una válvula de control de desconexión que opera para emitir una señal de presión neumática desde un puerto de descarga, un sistema de conductos conectado con el puerto de descarga de por lo menos una válvula de control de desconexión y que opera para transmitir la señal de presión neumática a la entrada del ensamble accionador para ser aplicada en el diafragma en el mismo, una válvula de ventilación conectada con el conducto, la válvula de ventilación tiene un pasador móvil con un extremo distal que hace contacto con la palanca de aleta cuando el elemento de cierre interno está en la posición abierta, en donde el contacto entre la palanca de aleta y el pasador móvil mantiene la válvula de ventilación en la posición abierta, lo cual libera la presión neumática en el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble accionador. Las modalidades pueden incluir una o más de las siguientes características.

En algunas modalidades, los sistemas también incluyen una protuberancia de reinicio dispuesta en el extremo distal de la flecha de la aleta conectada con la palanca de aleta.

En algunas modalidades, el sistema de eslabón mecánico también incluye: un resorte de cierre de seguro que impulsa a la palanca de trinquete desde una posición abierta a una posición cerrada, cuando el eslabón mecánico se acciona por el movimiento del pasador del accionador que hace contacto con el extremo proximal del sistema de eslabón mecánico.

En algunas modalidades, los sistemas están configurados de modo que cuando el elemento de cierre interno está en la posición cerrada, la válvula de ventilación está en la posición cerrada lo que mantiene la presión neumática en el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble accionador. En algunos casos, la válvula de ventilación comprende un miembro resiliente que impulsa la válvula de ventilación hacia la posición cerrada.

En algunas modalidades, el pasador móvil y el alojamiento de la válvula de ventilación definen una pequeña región anular que proporciona un orificio con forma de anillo a través del cual puede pasar una fuga menor de fluido fuera de la válvula de ventilación. En algunos casos, la pequeña región anular de la válvula de ventilación tiene el tamaño de modo que el flujo de fluido entre el alojamiento del controlador y el pasador móvil es menor que el flujo de fluido a través de la válvula de control de desconexión cuando se abre.

En algunos aspectos, los métodos para el control neumático de una válvula de cierre de golpe incluyen, detectar la presión corriente debajo de la válvula de cierre de golpe, transmitir la presión detectada a una válvula de control de desconexión, emitir una señal de presión neumática desde la válvula de control de desconexión al diafragma del accionador de un ensamble del accionador que mueve el pasador del accionador conectado con el diafragma del controlador de la válvula y mueve un extremo proximal de un eslabón mecánico con el pasador del accionador; y transmitir el movimiento del extremo proximal del sistema de eslabón a través del eslabón mecánico a un extremo distal del eslabón mecánico, por lo cual: se inicia el movimiento de un elemento de cierre de la válvula de cierre de golpe desde una posición de válvula abierta a una posición de válvula cerrada; y se libera la válvula de ventilación para moverse hacia su posición cerrada. Las modalidades pueden incluir una o más de las siguientes características.

En algunas modalidades, el movimiento del elemento de cierre de la válvula de cierre de golpe desde la posición de válvula abierta a la posición de válvula cerrada comprende la rotación del elemento de cierre alrededor del eje de una flecha. En algunos casos, los métodos también incluyen mover en forma axial el elemento de cierre a lo largo del pasador extendido en forma radial desde la flecha.

En algunas modalidades, los métodos también incluyen, cuando el miembro de cierre está abierto, liberar la presión del fluido a través de la válvula de ventilación desde un conducto extendido entre la válvula de control de desconexión y el diafragma del accionador.

En algunos aspectos, los métodos para reiniciar una válvula de cierre de golpe controlada en forma neumática incluyen: girar la flecha de la aleta: para mover el elemento de cierre interno de una válvula de cierre de golpe desde una posición de cierre a una posición abierta; y para mover la aleta acoplada con la flecha de aleta hacia el contacto con el pasador móvil de la válvula de ventilación conectada con el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el controlador de la válvula; abrir la válvula de ventilación a través del contacto de la aleta acoplada con la flecha de la aleta hacia el contacto con el pasador móvil y liberar la presión desde el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble del accionador. Las modalidades pueden incluir una o más de las siguientes características.

En algunas modalidades, liberar la presión neumática en el sistema de conducto comprende igualar la presión neumática en los lados opuestos del diafragma del controlador de válvula. En algunos casos, igualar la presión neumática en los lados opuestos del diafragma del controlador de válvula permite que el miembro resiliente mueva un eslabón mecánico hacia el contacto con la palanca de la aleta.

Se pueden utilizar otros mecanismos para proporcionar la funcionalidad de las partes individuales de los sistemas de control. Por ejemplo, el movimiento de accionamiento provisto por el sistema de eslabón mecánico y el sistema de palanca se pueden alcanzar con otro tipo de dispositivo, incluyendo, por ejemplo, correderas lineales, pistones y fuelles.

Las modalidades pueden proporcionar una o más de las siguientes ventajas.

Las válvulas, como se describen en esta invención, son más confiables. Las partes mecánicas móviles están bien contenidas y son resistentes a los efectos negativos de la vibración. Esto puede proporcionar niveles reducidos de desconexiones molestas inducidas por la vibración con relación a las válvulas de cierre de golpe operadas por los elementos de detección.

Las válvulas, como se describen en esta invención, se pueden configurar para proporcionar un cierre total sin requerimientos de diferencial de presión (por ejemplo, no requieren una diferencia entre la entrada y la presión detectada para operar).

Las válvulas, como se describen en esta invención, son fáciles de mantener y ajustar. Las válvulas pueden ser resistentes a la adherencia debido al agua congelada o suciedad en la tubería, debido a que el elemento de cierre no está ubicado en el fondo de la tubería, en donde se acumulan el agua y la suciedad. Al cambiar el resorte de una sola pieza, estas válvulas pueden proporcionar un excelente funcionamiento y exactitud a través del alto intervalo de presión. Además, la válvula se puede reiniciar en una sola operación después de igualar la presión sin remover las tapas o cubiertas. La combinación de los componentes en un paquete incrementa la sencillez del sistema.

Algunas de las ventajas de la configuración única del sistema neumático y la invención incluyen: la presión de desconexión del sistema no es sensible a la presión de entrada, ya que la válvula de ventilación durante la operación normal en la configuración abierta, permite que el fondo de las válvulas de desconexión estén a la presión ambiental. La válvula de ventilación, accionada por la palanca de la aleta, cierra y evita el flujo de gas corriente abajo hacia la atmósfera después de un incidente de desconexión. La válvula de ventilación también purga automáticamente la presión del accionador durante la operación de reinicio.

Los detalles de una o más modalidades de la invención se establecen en los dibujos acompañantes y en la siguiente descripción.

Otras características, objetivos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción y de los dibujos y también de las reivindicaciones.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en sección transversal de una válvula de cierre de golpe de la técnica previa.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una válvula de cierre de golpe de función única y el regulador de la presente invención.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una válvula de cierre de golpe de doble función y el regulador de la presente invención.

La Figura 4 es un esquema del sistema de control neumático de la Figura 3.

La Figura 5 es una vista lateral, en corte parcial de una válvula de control de desconexión bajo presión.

La Figura 6 es una vista lateral, en corte parcial de una válvula de control de desconexión con sobre-presión.

La Figura 7 es una vista lateral, en corte parcial del accionador neumático y el seguro y una vista lateral parcial de las válvulas de control de desconexión bajo presión y sobre-presión de las Figuras 5 y 6.

La Figura 7A es una vista lateral, en corte parcial, amplificada del accionador neumático y el mecanismo de seguro de la Figura 7.

La Figura 7B es una vista en sección transversal, parcial de la válvula de ventilación de la Figura 7.

La Figura 8A es una vista en sección transversal, parcial de la válvula de aleta de cierre de golpe.

La Figura 8B es una vista en sección transversal, parcial de la válvula de aleta de cierre de golpe.

Las Figuras 9A-9C son esquemas que ilustran la operación de la válvula de cierre de golpe y el regulador de la Figura 3.

Las Figuras 10A-10D son perspectivas en despiece de la válvula de cierre de golpe y el regulador de la Figura 3.

Los números de referencia iguales en los diferentes dibujos indican elementos similares.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a la Figura 1, se ilustra una sección transversal de una válvula 10 de cierre de golpe de la técnica previa. La válvula 10 incluye un resorte 4, un diafragma 6, un mecanismo 8 de seguro y un miembro 2 de cierre de aleta.

Con referencia a la Figura 2, se ilustra una vista en perspectiva de un sistema 100 de válvula de cierre de golpe-regulador de una sola función combinada, el cual incluye un regulador 110, una cubierta 112, un módulo 114 de válvula, y un módulo 116 del controlador. El módulo 116 del controlador está montado en el lado del módulo 114 de válvula. El sistema 100 ilustrado en la Figura 2 está configurado con un controlador de una sola función para proporcionar la protección de cierre por sobre-presión o la protección de cierre bajo presión.

Como se ilustra en la Figura 2, los conductos 102, 103, 105 de fluido conectan con un módulo 120 piloto con el regulador 110 y el fluido corriente arriba y corriente abajo del sistema 110 de válvula-regulador combinado. Un filtro 122 es provisto en uno de estos conductos. Los módulos piloto y de filtro son un accesorio para la porción reguladora del sistema combinado y no se requieren para la operación de la porción de la válvula de cierre de golpe del sistema.

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un sistema 100 de válvula de cierre de golpe-regulador combinado que está configurado con un controlador de función doble que proporciona tanto la protección de cierre bajo presión, como la protección de cierre por sobre-presión, en donde ambas funciones son controladas por un puerto 108 de detección común (consultar la Figura 4). En algunas modalidades, los sistemas 100 de regulador-válvula combinados se pueden configurar con controladores de doble función que proporcionan la protección de cierre bajo presión y la protección de cierre por sobre-presión, en donde cada función es controlada por un puerto de detección independiente. Esta medida permite monitorear las dos ubicaciones independientes para una condición bajo presión o de sobre-presión, cada una con su propio punto de ajuste. Esto requiere de dos resortes 144 principales, cada uno montado en un recinto 118 de resorte.

En algunas modalidades, como se ilustra en la Figura 2 y en la Figura 3 y en las vistas en despiece 10A a la 10D, una válvula autónoma puede incluir un cuerpo con el módulo 114 de válvula y la cubierta 112 montada encima del módulo 114 de válvula sin un regulador 110 asociado.

El módulo 116 del controlador está montado en un lado del módulo 114 de válvula.

La Figura 4 ilustra un sistema de control neumático de un sistema 100 de válvula de cierre de golpe-regulador combinado con un módulo controlador de función doble que proporciona la protección de cierre bajo presión y la protección de cierre por sobre-presión, en donde ambas funciones son controladas por un puerto 108 de detección común que monitorea la presión corriente abajo del sistema 100 de válvula de cierre de golpe-regulador combinado, o en forma alternativa, de los puertos de detección individuales. En este ejemplo, el gas natural 104 a alta presión se entrega al sistema 100 de válvula de cierre de golpe a través de la tubería 124 de entrada. El sistema 100 de válvula de cierre de golpe proporciona el gas natural a presiones 106 más bajas a través de la tubería 126 de salida. Tales válvulas se pueden usar en estaciones de control de presión utilizadas en sistemas de distribución de gas industrial, comercial y doméstico.

La presión del gas en la tubería 126 de salida se monitorea en el puerto 108 de detección. Un conducto 128 de detección de la válvula de cierre de golpe proporciona la comunicación de fluidos entre la tubería 126 de salida y la válvula 130 de control de desconexión bajo presión y la válvula 132 de control de desconexión por sobre-presión. La válvula 130 de control de desconexión de bajo presión y la válvula 132 de control por sobre-presión se describen con más detalle después. Como se utiliza aquí, el término "fluido" incluye gas, líquido o una combinación de fases. En la mayoría de las modalidades, el fluido que opera los elementos neumáticos de la presente invención será el mismo fluido gaseoso que fluye a través de la tubería 124, 126 de entrada y de salida (por ejemplo, gas natural).

Un conducto 134 de control del accionador proporciona la comunicación de fluidos entre las salidas de la válvula 130 de control bajo presión y la válvula 32 de control de desconexión por sobre-presión y un accionador 136 y una válvula 138 de ventilación. El fluido aplicado en el accionador 136 se deja escapar del sistema a través de la válvula 138 de ventilación y de la ventilación 140 cuando la palanca 168 de aleta (consultar la Figura 8A) se gira hacia la posición asegurada. Aunque en la Figura 4 se muestran desplazados, la palanca 16 de palanca y el ensamble 142 de válvula de aleta están alineadas y conectadas físicamente por la flecha 170 (consultar las Figuras 10A y 10C).

Con referencia a las Figuras 4, 5 y 10B, la válvula 130 de control de desconexión bajo presión incluye un resorte 144 principal, alojado en un recinto 118 del resorte, que se acopla con un ensamble 146 de diafragma. El conducto 148 proporciona la conexión de fluidos entre el conducto 128 de válvula de cierre de golpe y el ensamble 146 del diafragma. Un pasador 153 es guiado por la guía 154 y conecta, en forma mecánica, el ensamble 146 de diafragma con un ensamble de disco que incluye un disco 150 y un resorte 152 de retorno de disco. Cuando la presión del fluido entregada desde el puerto 108 de detección a través del conducto 128 hacia el ensamble 146 de diafragma de la válvula 130 de control de desconexión bajo presión cae por debajo del punto de ajuste determinado por el resorte 144 principal, la válvula 130 de control de desconexión bajo presión se acciona y suministra la presión del fluido para el conducto 134 de control del accionador.

Se debe entender que la presión de ajuste en las válvulas 130 y 132 de control puede ajustarse al remover la cubierta 117 superior del recinto 118 del resorte y la barra 119 de ajuste giratorio, que es recibido en forma enroscada en el recinto 118 del resorte, lo cual eleva o desciende la barra 119 de ajuste, conectada mecánicamente con el seguidor 141 de resorte para comprimir o descomprimir el resorte 144.

Con referencia a la Figura 4 y a la Figura 6, la válvula 132 de control de desconexión por sobre-presión incluye esencialmente los mismos componentes que la válvula 130 de control de desconexión bajo presión. La posición de la válvula de retorno de disco y la aplicación de presión de fluido desde el conducto 128 de detección de válvula se invierte con relación a la válvula 130 de control de desconexión bajo presión. Cuando la presión del fluido entregado por el conducto 128 de detección de válvula a través del conducto 148 al ensamble 146 del diafragma de la válvula 130 de control de desconexión por sobre-presión se eleva sobre el punto de ajuste determinado por el resorte 144 principal, la válvula 130 de control de desconexión bajo presión se acciona y suministra la presión del fluido al conducto 134 de control del accionador.

Con referencia a las Figuras 4, 7, 7A, 7B, 10A, 10B, 10C y 10D, el conducto 134 de control del accionador proporciona la comunicación de fluidos entre las salidas de la válvula 130 de control de desconexión bajo presión y la válvula 132 de control de desconexión por sobre-presión, la válvula 138 de ventilación (Figura 7B), y el ensamble 136 del accionador.

La fuga menor del fluido a través de las válvulas 130 y 132 de control de desconexión puede ocurrir durante la operación normal del sistema, en particular, conforme se acerca a los puntos de ajuste de la válvula de control de desconexión. Tales fugas menores de fluido pasa fuera de la válvula 138 de ventilación, lo cual evita la acumulación de presión contra el accionador 136 y reduce la probabilidad de falsas desconexiones de la válvula de cierre de golpe. La presión del fluido comunicada desde las válvulas 130, 132 de control de desconexión se aplica a un ensamble 156 del diafragma en el ensamble 136 del accionador a través de la trayectoria 134 de fluido. El ensamble 156 de diafragma incluye un pasador 158 del accionador que se acopla con una palanca 160 de trinquete con forma de L del mecanismo 169 de seguro. Como se ilustra en la Figura 10A, que es una vista en perspectiva en despiece, el mecanismo 169 de seguro incluye la palanca 160 de trinquete montada en forma giratoria en el pasador 162 (consultar la Figura 10B). Un resorte 163 de cierre de seguro impulsa la palanca de trinquete hacia el acoplamiento con la palanca 168 de aleta. Un rodillo 164 dispuesto entre la palanca 160 de trinquete y la palanca 168 de aleta actúa como un cojinete, lo cual reduce la fricción entre la palanca 160 de trinquete y la palanca 168 de aleta durante la activación del sistema de válvula de cierre de golpe. El rodillo queda retenido en su lugar por un eslabón 161 maestro, el cual tiene un primer pasador 165 extendido a través del rodillo 164 y un segundo pasador 165 extendido a través de la palanca 160 de trinquete. En algunas modalidades, el eslabón maestro es similar al eslabón maestro de una cadena de bicicleta. El eslabón maestro incluye dos pasadores 165 prensados en la placa superior. En la parte inferior del eslabón, se encuentra una placa inferior que se desliza sobre los pasadores. Un retén del resorte retiene la segunda placa plana. Como se ilustra en la Figura 10A, cuando se ensambla, el rodillo 164 se ajusta en el primer pasador 165. El segundo pasador 165 queda retenido en forma aflojada en la abertura en la palanca 160 de trinquete. La holgura entre el pasador 165 y la abertura es predeterminada, de modo que el rodillo se puede mover libremente en la palanca de trinquete. La superficie en donde el rodillo se mueve es un radio con su centro coincidente con el orificio 160 de pivote. Esto resulta en un dispositivo casi sin fricción.

Como se muestra en la Figura 7, 7A y 10A y 10D, la palanca 168 de la aleta se acopla con una flecha 170 de la válvula de aleta, de modo que la palanca 168 de la aleta sostiene la válvula de aleta abierta hasta el movimiento de la palanca 160 de trinquete hacia la derecha (consultar la flecha R, de rotación), lo cual permite la rotación R2 hacia abajo de la palanca 168 de la aleta. La flecha 170 de la válvula de aleta incluye un accesorio 171 hexagonal que está dispuesto fuera del alojamiento (consultar las Figuras 2 y 3) y que se puede usar para reiniciar la válvula 142 de aleta y la palanca 168 de aleta a sus posiciones abiertas después de la activación del sistema. Como se ilustra en las Figuras 2, 3 y 7A, el módulo 116 del controlador incluye una ventana 172 y un marco 177 de ventana sostenido en su lugar por tornillos 173. La ventana 172 proporciona el acceso visual al mecanismo 169 de seguro. En algunas modalidades, la ventana y el marco de ventana pueden formarse como una pieza unitaria de una lámina maquinada de policarbonato u otro material apropiado.

Las Figuras 8A, 8B y 10D ilustran la válvula 142 de aleta. La flecha 170 de la válvula 142 de aleta se acopla con la palanca 168 de aleta, como se describe con respecto a las Figuras 7 y 7A. El miembro 176 de cierre de la válvula 142 de aleta define una abertura 172 que recibe un pasador 174. El pasador 174 se fija con la flecha 170 de la válvula 142 de aleta. Un miembro resiliente (por ejemplo, un resorte 175 de torsión en la Figura 8B), impulsa al miembro 176 de cierre hacia la posición cerrada, por lo cual, el miembro 176 de cierre se acopla con el asiento 178 de la válvula. Una vez que el miembro 176 de cierre está en la posición cerrada, el resorte 175 proporciona suficiente fuerza para provocar que el miembro 176 de cierre comprima el sello 178, lo que corta el flujo de gas. El miembro 175 resiliente gira al miembro 176 de cierre hacia su posición cerrada.

La Figura 7B ilustra una válvula 138 de ventilación. La válvula 138 de ventilación incluye un disco 180 y un poste 186 extendido a través de la abertura 187 definida por el alojamiento de válvula de ventilación. Cuando la palanca 168 de aleta está en su posición abierta, el acoplamiento entre la palanca 168 de aleta y el disco 180 y el poste 186, elevan el disco 180 y el poste 186 fuera del acoplamiento con el asiento 182. Cuando la palanca 168 de aleta está en su posición cerrada, un resorte 184 de resorte impulsa el disco 180 y el poste 186 hacia el acoplamiento con el asiento 182. Durante las operaciones de reinicio, esta configuración purga automáticamente la presión del accionador desde el sistema para permitir un fácil reinicio del sistema. En particular, con referencia a las Figuras 7A y 7B, cuando la palanca 168 de aleta se gira hacia arriba (opuesto a la dirección R2), el poste 186 del disco se mueve hacia arriba, lo cual abre la válvula 138 de ventilación para ventilar el fluido en el conducto 134, lo que permite el futuro reinicio de la válvula de cierre de golpe.

En la operación normal, una pequeña región anular entre el poste 186 y el alojamiento de la válvula de ventilación proporciona un orificio con forma de anillo a través del cual pasa la fuga menor de fluido fuera de la válvula 138 de ventilación, lo cual evita la acumulación de la presión contra el accionador 136 y reduce la probabilidad de falsas desconexiones de la válvula de cierre de golpe, como se describe antes. La cavidad de la palanca se comunica con la atmósfera a través de una abertura 140 en el alojamiento del controlador (consultar Figuras 2 y 3). El orificio con forma de anillo es lo suficientemente pequeño que cuando las válvulas 130 y 132 están abiertas, el flujo del fluido queda muy restringido entre el alojamiento del controlador y el poste 186 de la válvula de ventilación, de modo que la presión se acumula en el conducto 134 de control. En respuesta, el ensamble 136 del accionador y el eslabón mecánico asociado libera la palanca 168 de la aleta en su posición cerrada, lo cual permite que la válvula de ventilación se acople con el asiento 182 y evita la fuga de gas del sistema.

Las Figuras 7, 7A, 9A, 9B y 9C ilustran la operación normal del sistema. Durante la operación normal, el mecanismo 169 de seguro sostiene el elemento de cierre (aleta) 176 abierta, como se muestra en la Figura 9A. La presión detectada o corriente abajo se monitorea por los diafragmas de las válvulas 130 y 132 de control de alta y baja desconexión. Los diafragmas de la válvula 146 de desconexión convierten la presión detectada en una fuerza proporcional a la presión. La fuerza producida por el diafragma 146 de la válvula de desconexión se contrarresta por el resorte 144 de ajuste de punto de ajuste ubicada en el recinto 118 del resorte. La barrar 119 de ajuste se utiliza para variar la fuerza del resorte y controlar el punto de ajuste de sobre-presión o del punto de ajuste de bajo presión, como se describe antes.

Cuando la presión corriente abajo excede el punto de ajuste de sobre-presión o es menor que el punto de ajuste bajo presión opcional, el diafragma de la válvula de desconexión y el resorte se mueven, lo que abre cualquiera de las válvula 130 ó 132 de control. La válvula 130, 132 de control abierta permite que la presión de entrada fluya hacia el diafragma 156 del accionador, consultar la Figura 9B. La presión actúa en el diafragma 156 que empuja en el pasador 158. El pasador mueve la palanca 160 de trinquete con forma de "L" en la dirección R1 y libera la palanca 168 de aleta. Cuando la palanca 168 de aleta se libera, un juego de resortes (por ejemplo, el resorte 175 de torsión) empuja la aleta 176 cerrada contra el asiento 178 y proporciona la fuerza inicial para sellar la válvula, consultar la Figura 9C.

Para reiniciar la válvula de cierre de golpe, la presión se purga desde el pasaje 124 de entrada y el pasaje 126 de salida a través de las válvulas en la estación. La válvula de aleta y la palanca 168 de aleta se giran hacia la posición abierta al girar la tuerca 171 hacia la izquierda en la dirección opuesta de R2. El contacto con la palanca 168 de aleta abre la válvula 138 de ventilación, lo que permite que la presión actúe en el diafragma 156 para escapar a través de la válvula 138 de ventilación y la ventilación 140. El seguro cierra el resorte 163 (consultar la Figura 7A) que gira la palanca 160 de trinquete con forma de L, para que el rodillo 164 se acople con la palanca 168 de aleta y el seguro está cerrado.

Se han descrito varias modalidades de la invención. No obstante, se debe entender que se pueden realizar varias modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. De conformidad con esto, otras modalidades están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de válvula de cierre de golpe controlada en forma neumática caracterizado porque comprende: una válvula de cierre de golpe que tiene una entrada y una salida y un elemento de cierre interno dispuesto entre ellos; un sistema de eslabón mecánico que tiene un extremo distal de una palanca de trinquete que hace contacto con una palanca de aleta acoplada con el elemento de cierre de válvula; un ensamble del accionador que incluye un diafragma del accionador y un pasador del accionador, el pasador del accionador hace contacto con un extremo proximal del sistema de eslabón mecánico, el controlador también incluye un diafragma que opera para recibir una señal de presión neumática en un primer lado y mover el pasador del accionador conectado con el diafragma; por lo menos una válvula de control de desconexión que opera para recibir la presión detectada corriente debajo de la válvula de cierre de golpe, la por lo menos una válvula de control opera para emitir una señal de presión neumática desde un puerto de descarga; y un sistema de conducto conectado con el puerto de descarga de la por lo menos una válvula de control de desconexión y que opera para transmitir la señal de presión neumática a la entrada del controlador para ser aplicada en el diafragma en el mismo.

2 El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye: una válvula de ventilación conectada con el conducto, la válvula de ventilación tiene un pasador móvil con un extremo distal que hace contacto con la palanca de aleta cuando el elemento de cierre interno está en una posición abierta, en donde el contacto entre la palanca de aleta y el pasador móvil sostiene la válvula de aleta en la posición abierta, lo cual libera la presión neumática en el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble de accionador de la válvula.

3. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque también incluye: una protuberancia de reinicio dispuesta en el extremo distal de una flecha de la aleta conectada con la palanca de aleta.

4. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de eslabón mecánico también incluye: un resorte de cierre de seguro que impulsa la palanca de trinquete desde una posición abierta a una posición cerrada cuando el eslabón mecánico se acciona por el movimiento del pasador de accionador que hace contacto con el extremo proximal del sistema de eslabón mecánico.

5. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el eslabón mecánico también incluye un rodillo retenido en su lugar por un eslabón maestro que tiene un primer pasador extendido a través del rodillo y un segundo pasador extendido a través de la palanca de trinquete, el eslabón maestro incluye primer y segundo pasadores prensados en la placa superior y también incluye una placa inferior que se desliza en los pasadores.

6. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque está configurado para que cuando el elemento de cierre interno está en una posición cerrada, la válvula de ventilación está en la posición cerrada, lo cual mantiene la presión neumática en el sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble del accionador.

7. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la válvula de ventilación comprende un miembro resiliente que impulsa la válvula de ventilación hacia la posición cerrada.

8. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el pasador móvil y el alojamiento de la válvula de ventilación definen una pequeña región anular que proporciona un orificio con forma de anillo a través del cual puede pasar una fuga menor de líquido fuera de la válvula de ventilación.

9. El sistema de válvula de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la pequeña región anular de la válvula de ventilación tiene el tamaño de modo que el flujo de fluido entre el alojamiento del controlador y el pasador móvil es menor que el flujo de fluido a través de la válvula de control de desconexión cuando está abierta.

10. Una válvula de ventilación para un sistema de válvula de control neumático, la válvula de ventilación está adaptada para liberar la presión neumática en un sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble del accionador, la válvula de ventilación está caracterizado porque incluye: un pasador móvil con un extremo distal que hace contacto con una palanca de aleta en una válvula de cierre de golpe cuando la palanca de aleta está en la posición abierta, en donde el contacto entre la palanca de aleta y el pasador móvil sostiene la válvula de ventilación en la posición abierta.

11. Un método para el control neumático de una válvula de cierre de golpe caracterizado porque comprende: detectar la presión corriente debajo de la válvula de cierre de golpe; transmitir la presión detectada a una válvula de control de desconexión; emitir una señal de presión neumática desde la válvula de control de desconexión al diafragma del accionador de un ensamble del accionador; mover el pasador del accionador conectado con el diafragma del ensamble del accionador y mover el extremo proximal de un eslabón mecánico con el pasador del accionador; y transmitir el movimiento del extremo proximal del sistema de eslabón a través del eslabón mecánico a un extremo distal del eslabón mecánico, por lo cual: se inicia el movimiento del elemento de cierre con una válvula de cierre de golpe desde una posición abierta a una posición cerrada.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque transmitir el movimiento del extremo proximal del sistema de eslabón a través del eslabón mecánico a un extremo distal del eslabón mecánico también incluye liberar un disco en una válvula de ventilación para moverla a su posición cerrada.

13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el movimiento del elemento de cierre de la válvula de cierre de golpe desde la posición de válvula abierta a la posición de válvula cerrada comprende la rotación del elemento de cierre alrededor de un eje de la flecha.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende cuando el miembro de cierre está abierto, liberar el fluido a presión a través de la válvula de ventilación desde un conducto extendido entre la válvula de control de desconexión al diafragma del accionador.

15. Un método para reiniciar la válvula de cierre de golpe, controlada en forma neumática, caracterizado porque comprende: girar la flecha de la aleta; mover el elemento de cierre interno de la válvula de cierre de golpe desde una posición de cierre a una posición abierta; y mover la aleta acoplada con la flecha de aleta hacia el contacto con el pasador móvil de una válvula de ventilación conectada con un sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble del accionador; abrir la válvula de ventilación a través del contacto de la aleta acoplada con la flecha de la aleta hacia el contacto con el pasador móvil; y liberar la presión del sistema de conducto entre la válvula de control de desconexión y el ensamble del accionador.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque liberar la presión desde el sistema de conductos entre la válvula de control de desconexión y el controlador de válvula mueve el diafragma y el pasador del accionador del ensamble del accionador.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque liberar la presión neumática en el sistema de conducto comprende igualar la presión neumática en los lados opuestos del diafragma del ensamble del accionador.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque igualar la presión neumática en los lados opuestos del diafragma del controlador de válvula permite que un miembro resiliente mueva un miembro de eslabón mecánico hacia el contacto con la palanca de la aleta.