DISPOSITIVO DOSIFICADOR DE GASES LICUADOS A BAJA PRESIÓN
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo destinado a dosificación de gases licuados a baja presión, que resulta especialmente idóneo para ser utilizado en determinados ámbitos industriales, tales como bodegas, azucareras, etc., donde es preciso realizar la aportación debidamente dosificada de grandes cantidades de gases licuados.
El objeto de la invención es conseguir que, a través del dispositivo dosificador, la aportación de gas licuado se realice exclusivamente en fase líquida, de forma que las lecturas realizadas por los aparatos de medida utilizados al respecto sean fiables.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En industrias como las enológicas o las azucareras, anteriormente citadas, es preciso realizar grandes aportaciones de gases licuados, concretamente anhídrido sulfuroso, debidamente dosificado.
La baja presión a que lleva a cabo la aportación de estos gases licuados, hace que las medidas realizadas con los caudalímetros convencionales sean muy poco fiables, puesto que, precisamente por el nivel de baja presión a que acaba de hacerse mención, el fluido aportado se encuentra habitual y parcialmente en fase gaseosa que, si bien resulta minoritaria frente a la fase
líquida, provoca que los aparatos de medida incluidos en el dosificador proporcionen lecturas erróneas.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo dosificador que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en base a que el fluido que atraviesa los aparatos de medida se encuentra exclusivamente en fase líquida, con lo que no existe posibilidad de medidas erróneas en los mismos.
Para ello y de forma más concreta dicho dispositivo dosificador comprende un recipiente que contiene el gas licuado a suministrar y que, a través de una tubería de salida, se encuentra debidamente conectado a un calderín que alimenta a su vez a una bomba de presión tras la que se sitúa el caudalímetro o aparato de medida, asociado a un circuito de control, con el que se gobierna el funcionamiento de la bomba de presión, de manera que con la colaboración de una válvula de salida se impide que la salida del fluido se produzca en condiciones de presión inferiores a las preestablecidas, es decir en condiciones que aseguren que todo el fluido se encuentre en fase líquida.
A partir de esta estructuración básica y de acuerdo con una primera realización del dispositivo, una electro válvula dispuesta en la tubería que relaciona el recipiente suministrador con el calderín es comandada por el circuito de control, permitiendo o no el paso de gas licuado desde dicho recipiente al calderín, el cual tiene la finalidad de asegurar la existencia en su interior de un volumen suficiente de gas en fase líquida para impedir el descebado de la bomba de presión, por lo que obviamente la salida de dicho calderín hacia la tubería de alimentación debe quedar situada en la zona inferior
del mismo.
La citada bomba impulsa el gas licuado procedente del calderín hacia la salida de la tubería, proporcionando una presión superior a la presión crítica del fluido en cuestión, con lo que se asegura que éste se mantenga en fase líquida.
Un sensor establecido en dicha tubería de salida, más allá de la bomba, se encuentra conectado a circuito de control y detecta la circulación del fluido por el interior de la tubería para que, en caso de que no exista circulación de fluido, dicho circuito provoque un cierre de la electroválvula y el paro de la bomba impidiendo que se pueda producir un error en la medida realizada por el caudalímetro o contador volumétrico y, por tanto, en la dosificación.
El contador volumétrico o caudalímetro proporciona unos impulsos que permiten el cálculo, por parte del circuito de control, de la cantidad de gas licuado suministrado por el dispositivo. En dicho circuito de control se programará la cantidad de gas licuado a suministrar, provocando dicho circuito el cierre de la electroválvula y de la bomba cuando se haya suministrado la cantidad de gas prefijada.
Para asegurar que la medida realizada por el contador volumétrico sea correcta, es preciso que el gas que pasa a través del mismo se encuentre en estado líquido, para lo que se ha previsto el montaje a la salida de la tubería de la citada válvula que impide la salida de gas en una presión inferior que la presión crítica del mismo. Con ello, el gas contenido en el tramo de tubería comprendido entre la bomba de presión y dicha válvula no puede evaporarse, pasando siempre a través del contador volumétrico en estado líquido.
De acuerdo con una variante de realización del dispositivo, se ha
previsto la eliminación de la electroválvula situada a la salida del recipiente contenedor, y el establecimiento en la zona superior del calderín de una válvula de purga, que se abre automáticamente cada cierto tiempo, debidamente comandada por un temporizador incluido en el circuito de control, de manera que la válvula de purga, al abrirse, permitirá la salida del calderín de fluido en fase gaseosa. Para impedir que el gas que sale a través de la válvula de purga sea liberado a la atmósfera, se ha previsto también que la salida de dicha válvula se encuentre conectada por medio de un tubo a un estrechamiento definido en el tramo final de la tubería de salida por la que circula el gas licuado, siendo la finalidad de este estrechamiento crear, por efecto de venturi, una succión en el tubo conectado a la salida de la válvula de purga, de forma que los gases liberados por el calderín sean adicionados al gas licuado que circula por la tubería de salida del dosificador.
Dado que las cantidades de gas liberadas del calderín durante la apertura de la válvula de purga son muy pequeñas, no son tenidas en cuenta a la hora de medir o cuantificar la cantidad de gas licuado suministrado por el dosificador, ya que no son relevantes.
Aunque la válvula hace prácticamente imposible que no exista en el calderín un volumen suficiente de gas licuado para asegurar el cebado de la bomba, se ha previsto como medida de seguridad que este calderín disponga de dos sondas de nivel que se encuentran conectadas al circuito de control, siendo la finalidad de una de estas sondas de nivel provocar la parada de la bomba cuando el nivel de gas licuado en el interior del calderín alcanza un valor mínimo, necesario para asegurar el cebado de la bomba, mientras que la finalidad de la otra sonda de nivel es impedir que dicha bomba se ponga en marcha para iniciar la dosificación en el caso de que en el calderín no exista un nivel de gas licuado suficiente para asegurar el cebado de la bomba.
La electroválvula eliminada de la salida del recipiente alimentador, se establece en este caso en el tramo final de la tubería de salida, y concretamente entre la válvula reguladora de presión y el venturi de absorción de los gases purgados del calderín, de manera que en este caso la citada electroválvula impide el descebado de la bomba mediante su propio cierre, cuando las condiciones de trabajo del dosificador lo requieren.
Finalmente y de acuerdo con una tercera posibilidad de realización práctica del dispositivo, se ha previsto que, manteniendo esencialmente las características de la realización anterior, el purgador, en lugar de actuar cíclicamente a expensas de un temporizador instalado en el circuito de control, actúe a través de una válvula de apertura automática, en función de la detección de fluido en fase gaseosa, con lo que se consigue que el purgado del calderín se realice exclusivamente cuando sea estrictamente necesario, contando además dicho calderín exclusivamente con una única sonda de nivel, que provoca la parada de la bomba cuando el nivel de gas licuado alcanza un valor mínimo, el necesario para asegurar el cebado de dicha bomba, impidiendo que ésta se ponga en marcha para iniciar la dosificación en el caso de que en el calderín no exista un nivel de gas licuado suficiente para asegurar el citado cebado.
También se ha previsto la eliminación de la electroválvula en la conducción de salida, sustituyéndose por una válvula reguladora de presión que trabaja por presión diferencial, cerrándose cuando la presión del calderín está por debajo de un valor predeterminado, con lo que también queda asegurado que el calderín disponga siempre de gas licuado, impidiendo el descebado de la bomba. En esta realización se ha previsto la existencia de un filtro en la conducción de salida del recipiente suministrador y la disposición de un visor en el calderín.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra un esquema correspondiente a un dispositivo dosificador de gases licuados a baja presión, de acuerdo con una primera realización práctica de la invención.
La figura 2.- Muestra un esquema similar al de la figura anterior, correspondiente a una segunda realización del dispositivo.
La figura 3.- Muestra, finalmente, un esquema similar al de las figuras anteriores, pero correspondiente a la tercera realización del dispositivo.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de estas figuras, y más concretamente de la figura 1, puede observarse cómo el dispositivo dosificador de gases licuados a baja presión que la invención propone comprende un recipiente (1) que contiene el gas licuado a suministrar y que se conecta a través de una tubería de salida (2), en la que se establece una electroválvula (3), a un calderín (4), más allá del cual se establece una bomba de presión (5), un sensor (6) encargado de detectar el paso de gas licuado por el seno de la tubería, un contador volumétrico o caudalímetro (7), un visor transparente (8), que permite observar la circulación de gas licuado por el interior de la tubería, y una válvula (9) para controlar la
presión de salida de gas, colaborando con estos elementos un circuito de control (10) que recibe información tanto del sensor (4) como del caudalímetro (7) y que gobierna tanto la electroválvula (3) como la bomba de presión (5).
Tal como anteriormente se ha dicho, la electroválvula (3) es la encargada de permitir la entrada de gas licuado desde el recipiente (1) a la tubería (2), cuando el circuito de control (10) la mantiene en posición de apertura, mientras que la finalidad del calderín (4) es asegurar la alimentación de la bomba (5) con el gas licuado que se va acumulando en la zona inferior de dicho calderín.
El sensor (6) es a su vez el encargado de detectar el paso de gas licuado por el interior de la tubería (2) durante el funcionamiento del dosificador, provocando el cierre de la electroválvula (3) y la parada de la bomba (5), en su caso, impidiendo que se produzcan errores en la lectura proporcionada por el caudalímetro (7).
Por su parte el citado caudalímetro (7), al circular el gas licuado por su interior, genera impulsos que permiten el cálculo por parte del circuito de control (10) de la cantidad de gas licuado suministrado.
En el circuito de control (10) se puede programar la cantidad de gas licuado a suministrar, provocando en dicho circuito (10) el cierre de la electroválvula (3) y la parada de la bomba (5) cuando se haya realizado la dosificación prefijada.
La válvula (9) permite regular la presión de salida del fluido, debiendo ajustarse a una presión igual o ligeramente superior a la presión crítica del mismo, de modo que se asegure que en todo momento dicho fluido pase a través del caudalímetro (7) en fase líquida y que, por tanto, la lectura realizada
por dicho caudalímetro es correcta.
En la variante de realización mostrada en la figura 2 se mantienen esencialmente los elementos de la realización anterior, pero con la salvedad de que la electroválvula (3), en lugar de situarse a la salida del recipiente (1), se sitúa más allá de la válvula reguladora de presión (9). En este caso se ha previsto además que el calderín (4) esté previsto en su zona superior de una válvula de purga (11) conectada con la tubería de salida (2) más allá de la electroválvula (3), concretamente a través de un conducto auxiliar (12) y desembocando en dicha tubería (2) a través de un estrechamiento (13) que, por efecto venturi, genera una absorción del fluido en fase gaseosa desprendido por dicha válvula de purga (11), que es incorporada a la propia tubería (2), para evitar su salida a la atmósfera, actuando periódicamente la válvula de purga (11) a expensas de las señales generadas por un temporizador establecido en el circuito de control (10), con una frecuencia predeterminada.
Se ha previsto también en este caso la implantación en el seno del calderín (4) de dos sondas de nivel (14) y (15), conectadas al circuito de control (10), de manera que la sonda (14) impide que la bomba de presión (5) se ponga en marcha para iniciar la dosificación en el caso de que en el calderín no exista un nivel adecuado de fluido en fase líquida, para asegurar el cebado de la bomba, mientras que la sonda (15) provoca la parada de la bomba (5) cuando el gas licuado contenido en el calderín (4) alcanza un nivel mínimo preestablecido.
Finalmente y de acuerdo con la realización práctica de la figura 3, se mantiene esencialmente la estructuración del caso anterior, aunque notablemente simplificada, ya que se elimina la electroválvula (3), utilizando en contrapartida una válvula de presión (9) que actúa por presión diferencial, de manera que se produce su propio cierre, impidiendo el descebado de la bomba,
cuando la presión en el seno de la tubería (2) no alcanza el valor preestablecido al efecto.
Complementariamente se ha previsto también la eliminación del sensor (6), que pasa a ser innecesario, sustituyéndose la pareja de sondas (14) y (15) por una sonda única (16) que controla en todo momento el nivel de la fase líquida en el seno de dicho calderín, suministrando la información correspondiente al circuito de control (10) para que éste actúe a su vez sobre la motobomba (5) cuando dicho nivel alcanza la cota mínima prevista al efecto.
Se ha previsto también en este caso que el purgador (11) incorpore una válvula automática, que en lugar de abrirse periódicamente y comandada por un temporizador, como en el caso anterior, tan sólo lo hace cuando es necesario, es decir cuando la fase gaseosa en el seno del calderín (4) es de magnitud tal que puede constituir un riesgo de descebado para la bomba (5).
En esta realización práctica se ha previsto la incorporación en la tubería (2), entre el recipiente (1) y el calderín (4), de un filtro (17).