ES2267623T3 - Valvula de descarga de funcionamiento intermitente. - Google Patents

Abstract

Una válvula de descarga, que comprende un elemento de control de flujo (6) y, un cuerpo de válvula contenedor (2), que está internamente hueco y provisto de una válvula de desaireación (2c) y conectado a su base (2a) a, y en condición usada está dispuesto por encima de, un tubo (3) para el pasaje de una corriente de líquido que llega de medios de bombeo, dicho tubo (3) estando provisto de un estrangulador (4) de tipo tubo Venturi localizado directamente corriente abajo de dicho cuerpo de válvula (2), cuyo cuerpo de válvula (2) tiene, en su porción interna superior, una primera membrana (5) para empujar dicho elemento de control de flujo (6) para cerrar dicho estrangulador (4), dicho elemento de control de flujo (6) normalmente flotando en dicho cuerpo hueco (2), dicha primera membrana (5) estando conectada a al menos un depósito (7) para contener líquido incomprimible que está conectado a la cavidad interna (2b) de dicho cuerpo de válvula hueco (2), caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo (6) está compuesto de al menos un par de cuerpos (8, 9) que están interconectados mediante un ala (10), un primer cuerpo (8) actuando como un flotador y un segundo cuerpo (9) siendo esférico y actuando como lastre y cierre para dicho estrangulador en forma de tubo Venturi (4).

Description

Válvula de descarga de funcionamiento intermitente.

La presente invención hace referencia a una válvula de descarga.

En sistemas de gestión de aguas negras pluviales y aguas residuales, los colectores de fango se colocan en intervalos preestablecidos a lo largo de la extensión de los tubos.

Debido a la sedimentación causada por la condición generalmente estática del agua recogida antes de ser enviada a destinos corriente abajo, se forman depósitos en estos colectores de fango, se acumulan en su fondo y también se adhieren a sus paredes, produciendo una condición higiénica y sanitaria que es intolerable para la legislación aplicable en la actualidad.

En la actualidad, con el fin de evitar este inconveniente, se utilizan válvulas de descarga que están inmersas en dichos colectores de fango y están asociadas con una bomba sumergida convencional adaptada para enviar las aguas residuales recogidas a tubos corriente abajo, permiten activar automáticamente un chorro de agua que es adaptado para mantener bajo agitación la masa global del agua recogida en los colectores de fango, de este modo limitando en gran medida el fenómeno de las deposiciones.

Las válvulas convencionales consisten sustancialmente de un cuerpo dentro del cual está provista una cámara en la que una bola de material pesado, normalmente metálico, se coloca por gravedad; dicha bola está adaptada para actuar como un elemento de control de flujo para un pasadizo forzado de tipo tubo Venturi formado en los tubos que llegan desde la bomba y pasan a través de dicho cuerpo de válvula.

La succión generada corriente abajo del estrangulador de dicho pasadizo forzado determinada por el flujo de agua que llega desde la bomba, atrae hacia arriba la bola, que normalmente se encuentra en una cámara formada bajo el tubo, la succión atrayéndola de modo que cierre la sección de pasadizo del tubo, interrumpiendo automáticamente el flujo de agua y de este modo creando una multiplicidad de chorros a propulsión que mantienen en movimiento la masa global de agua estando presente en los colectores de fango.

Más específicamente, dicha bola se eleva en primer lugar mediante una membrana elástica que está acoplada herméticamente en el fondo de la cámara que la acomoda y se infla gradualmente mediante un flujo de aceite contenido en un depósito provisto adecuadamente incorporado en el cuerpo de la válvula; dicho flujo de aceite es activado por la succión generada en la membrana por el pasadizo en forma de tubo Venturi y la elevación de dicha membrana gradualmente mueve la bola hacia la boca del pasadizo forzado: cuando la posición de la bola es tal que interfiere con el flujo de agua llegando de la bomba, es empujada, tal y como se ha mencionado, de modo que bloquea la boca de dicho pasadizo.

El documento EP 0 472 509 A1 muestra una válvula de descarga para una estación de bombeo de aguas residuales según la porción precaracterizante de la reivindicación 1.

El documento WO 99/54565 muestra un dispositivo para la circulación automática en un tanque de aguas residuales comprendiendo una válvula mezcladora que tiene un alojamiento que está provisto de una entrada conectada a una estación de bombeo y una salida en la que un asiento para fijar un elemento de válvula flotante está definido. El elemento de válvula flotante está constituido por una bola que flota en un pozo que está conectado con el alojamiento de válvula. El pozo está cubierto con una cabeza de cierre que está equipada con al menos un conducto de control, que permite el control de un flujo de gas entre el pozo y una fuente de gas externa. El elemento de válvula flotante es movido hacia abajo desde una posición abierta a una posición cerrada, en la que está fijada contra el asiento, bajo operación de una reducción de nivel de líquido dentro del pozo. La reducción del nivel de líquido se realizada mediante el gas que es suministrado por la fuente externa al pozo de una forma controlada.

Aunque proveen un rendimiento sustancialmente satisfactorio, las válvulas de descarga convencionales son susceptibles de ulteriores mejores especialmente en cuanto a su estructura global, que en válvulas convencionales, es sustancialmente complicada y finalmente frágil y por lo tanto cara.

Las válvulas convencionales de hecho conllevan fijar en el cuerpo de válvula fuelles hechos de material elastomérico que constituyen la cámara de contención del aceite y que, a largo plazo, también debido a su colocación estable en un ambiente agresivo, se deterioran y han de ser sustituidos, malgastando tiempo para su recuperación de los colectores de fango, para su limpieza indispensable, para la operación de reparación y para su consiguiente reinstalación.

Además, las bolas de metal pesado pueden deteriorarse fácilmente por los líquidos presentes en los colectores de fango y pueden dañarse por los violentos impactos a los que están sometidas cuando se cierra el pasadizo de agua; su caída consiguiente también daña las membranas con las que están provistas las válvulas convencionales.

El objetivo de la presente invención es eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente de la técnica anterior proveyendo una válvula de descarga que tenga una estructura sencilla, que sea durable, que tenga un bajo coste y que no tenga elementos hechos de materiales que puedan deteriorarse debido al uso y a la permanencia en un ambiente particularmente agresivo.

Este objetivo y este y otros objetos que resultarán aparentes de mejor modo a continuación se consiguen mediante una válvula de descarga según la reivindicación 1 anexada.

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la descripción de un ejemplo de realización preferido de una válvula de descarga, ilustrado sólo mediante ejemplo no limitador en los dibujos que acompañan, en los que:

La Figura 1 es una vista de sección de la válvula de descarga según la invención;

La Figura 2 es una vista frontal global suya.

Con referencia a las figuras, 1 designa una válvula de descarga que comprende un cuerpo de válvula contenedor 2 que está internamente hueco, formando una cámara 2b, y está provista de una válvula 2c para expulsar el aire que pueda acumularse en ella y está dispuesta en la parte superior de, y conectada a su base 2a a un tubo 3 en el que fluye una corriente de líquido; en este caso específico, dicho líquido es agua que llega a través de medios de bombeo que son convencionales y por lo tanto no se muestran y están inmersos en un colector de fango para recoger las llamadas aguas negras pluviales y aguas residuales.

El tubo 3 está provisto de un estrangulador u obturador 4 que forma un tubo Venturi y está dispuesto directamente corriente abajo del cuerpo de válvula 2.

Dicho cuerpo de válvula tiene, en su porción superior e interior, una primera membrana 5 adaptada para empujar en un elemento de control de flujo 6 que controla dicho estrangulador 4 y flota en el cuerpo hueco 2; la primera membrana 5 está conectada a al menos un depósito 7 para contener líquido incomprimible, normalmente aceite, que está conectado a la cámara interna 2b del cuerpo de válvula 2.

El elemento de control de flujo 6 está compuesto de al menos dos cuerpos 8 y 9, ambos siendo preferiblemente esféricos y que están interconectados mediante un ala 10: el primer cuerpo 8 flota y el segundo cuerpo 9 actúa como lastre y cierra el estrangulador de tipo tubo Venturi 4; los diámetros de los cuerpos esféricos 8 y 9 son diferentes entre sí y el diámetro del primer cuerpo 8 es mayor que el diámetro del segundo cuerpo 9.

El cuerpo de válvula 2 está conectado al tubo 3 interponiendo un primer conducto conector 3a teniendo un diámetro calibrado que está comprendido entre los diámetros del primer cuerpo esférico 8 y el segundo cuerpo esférico 9, para permitir solo el pasaje del primer cuerpo esférico 8 y retener el segundo cuerpo 9.

El depósito 7 está conectado a la cámara interna 2b del cuerpo de válvula 2 mediante un correspondiente segundo conducto (no mostrado en los dibujos) que lleva a una región superior para contacto entre la primera membrana 5 y la parte superior de la cámara interna 2b y cuyo pasadizo de sección transversal es ajustable mediante medios de estrangulamiento correspondientes 11 estando constituidos sustancialmente por un selector cilíndrico 12 que está montado para rotar transversal y herméticamente en dicho pasadizo de sección transversal y tiene orificios de paso teniendo diámetros predefinidos; la rotación de dicho selector alinea con dicha sección transversal un orificio teniendo un diámetro seleccionable.

En el ejemplo de realización preferido de la válvula de descarga 1, el depósito 7 está dispuesto externamente respecto de la cámara 2b del cuerpo de válvula 2; además, dicho depósito 7 y la parte superior de la cámara 2b del cuerpo de válvula 2 están formados contiguamente en un elemento 13 para el cierre superior de dicho cuerpo.

El depósito 7 está compuesto por una cavidad hemisférica 7a que está formada en el elemento de cierre superior 13 y está cerrada herméticamente en una región inferior mediante un segunda membrana elásticamente deformable 14.

Tanto dicha primera membrana 5 y dicha segunda membrana 14 están formadas como una cúpula esférica y en un ejemplo de realización alternativo de la invención pueden también estar formadas como un único cuerpo monolítico.

Finalmente, al menos la primera membrana 5 tiene, en la cara dirigida hacia el elemento de control de flujo 6, un diente 15 para contacto con el primer cuerpo esférico flotante 8.

La operación de la invención es como sigue: en la condición inicial, la submersión de la válvula de descarga 1 provoca la entrada, dentro de la cámara 2b del cuerpo de válvula 2, del líquido presente en el colector de fango, con la expulsión automática del aire que está presente a través de la correspondiente válvula 2c y la consiguiente flotación del elemento de control de flujo 6, de este modo haciendo que el pasaje a través del tubo 3 y el estrangulador 4 esté totalmente abierto.

Cuando un flujo de agua es entonces enviado por la bomba (no mostrada) a través del tubo 3 hacia el colector de fango de agua, el estrangulador 4, siendo en la práctica un tubo Venturi, produce una succión que difunde dentro de dicha cámara 2b, atrayendo la primera membrana 5 hacia abajo.

La deformación gradual de dicha membrana 5 a su vez atrae el aceite del depósito 7 a través del conducto correspondiente, cuyo pasadizo, y por lo tanto velocidad de salida, se ajusta actuando sobre el selector cilíndrico 12: el aceite fluye hacia afuera en la cámara 2b, más específicamente entre la primera membrana 5 y la parte superior de dicha cámara, gradualmente deformando dicha primera membrana 5.

Dicha primera membrana, estando en contacto con el primer cuerpo esférico 8 mediante el diente 15, lo empuja hacia abajo, asistida en esta acción por el peso del segundo cuerpo esférico de lastre 9 transmitido a través del ala conectora 10.

Cuando el segundo cuerpo esférico 9 ha alcanzado tal nivel de submersión que está influenciado por la succión generada por el estrangulador 4, es atraído hacia él hasta que se dispone delante de él y lo cierra, interrumpiendo el flujo de agua que llega de la bomba y dirigida hacia el colector de fango.

La presión creada de forma acorde en la cámara 2b también actúa en la membrana 5, que gradualmente devuelve el aceite al depósito 7 hasta que dicha membrana 5 es permitida retomar su posición inicial.

Una vez que el empuje de la bomba ha cesado, los cuerpos esféricos 8 y 9 también tienden a elevarse, siendo atraídos por la flotación del primer cuerpo 8, hacia arriba hacia la posición inicial.

Cada cebado subsiguiente de la bomba de nuevo determina la operación descrita anteriormente de la válvula de descarga 1, que de modo acorde produce una multiplicidad de chorros violentos de agua dentro de los colectores de fango, manteniendo en movimiento el agua recogida allí e impidiendo la formación de depósitos.

En la práctica se ha descubierto que la invención descrita consigue el objetivo y los objetos pretendidos.

La invención concebida de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas estando dentro del ámbito de las reivindicaciones anexadas.

En la práctica, los materiales utilizados, así como las formas y las dimensiones pueden ser cualesquiera según los requisitos sin por ello abandonar el ámbito de protección de las reivindicaciones anexadas.

Donde los elementos técnicos mencionados en cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia, esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (14)

1. Una válvula de descarga, que comprende un elemento de control de flujo (6) y, un cuerpo de válvula contenedor (2), que está internamente hueco y provisto de una válvula de desaireación (2c) y conectado a su base (2a) a, y en condición usada está dispuesto por encima de, un tubo (3) para el pasaje de una corriente de líquido que llega de medios de bombeo, dicho tubo (3) estando provisto de un estrangulador (4) de tipo tubo Venturi localizado directamente corriente abajo de dicho cuerpo de válvula (2), cuyo cuerpo de válvula (2) tiene, en su porción interna superior, una primera membrana (5) para empujar dicho elemento de control de flujo (6) para cerrar dicho estrangulador (4), dicho elemento de control de flujo (6) normalmente flotando en dicho cuerpo hueco (2), dicha primera membrana (5) estando conectada a al menos un depósito (7) para contener líquido incomprimible que está conectado a la cavidad interna (2b) de dicho cuerpo de válvula hueco (2), caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo (6) está compuesto de al menos un par de cuerpos (8, 9) que están interconectados mediante un ala (10), un primer cuerpo (8) actuando como un flotador y un segundo cuerpo (9) siendo esférico y actuando como lastre y cierre para dicho estrangulador en forma de tubo Venturi (4).

2. La válvula de descarga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicho primer cuerpo flotante (8) tiene una forma esférica.

3. La válvula de descarga según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que los diámetros de dichos cuerpos esféricos (8, 9) son diferentes entre sí, el diámetro de dicho primer cuerpo (8) siendo mayor que el diámetro de dicho segundo cuerpo (9).

4. La válvula de descarga según las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo de válvula (2) está conectado a dicho tubo (3) mediante la interposición de un primer conducto conector (3a) teniendo un diámetro calibrado.

5. La válvula de descarga según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que el diámetro de dicho primer conducto conector (3a) está comprendido entre los diámetros de dicho primer (8) y segundo (9) cuerpos esféricos y del elemento de control de flujo (6).

6. La válvula de descarga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicho depósito (7) está conectado a dicha cavidad interna (2b) de dicho cuerpo de válvula (2) mediante un correspondiente segundo conducto que lleva a una región superior de contacto entre dicha primera membrana (5) y la parte superior de dicha cavidad interna (2b) del cuerpo de válvula (2).

7. La válvula de descarga según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que el pasadizo de sección transversal de dicho segundo conducto puede ajustarse mediante correspondientes medios de estrangulación (11).

8. La válvula de descarga según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que dichos medios (11) para estrangular el pasadizo de sección transversal de dicho segundo conducto están constituidos por un selector cilíndrico (12) que está montado para ser rotable transversal y herméticamente en dicho pasadizo de sección transversal y está provisto de orificios de paso teniendo diámetros predefinidos, la rotación de dicho selector (12) alineando con dicho pasadizo de sección transversal un orificio que tiene un diámetro seleccionable.

9. La válvula de descarga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicho depósito (7) está dispuesto externamente respecto de dicha cavidad (2b) del cuerpo de válvula (2).

10. La válvula de descarga según las reivindicaciones 6 y 9, caracterizada por el hecho de que dicho depósito (7) y la parte superior de la cavidad (2b) del cuerpo de válvula (2) están formados contiguamente en un elemento (13) para el cierre superior de dicho cuerpo de válvula (2).

11. La válvula de descarga según la reivindicación 10, caracterizada por el hecho de que dicho depósito (7) está compuesto por una cavidad hemisférica (7a) que está formada en dicho elemento de cierre superior (13) y está cerrada herméticamente en una región inferior con una segunda membrana elásticamente deformable (14).

12. La válvula de descarga según la reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que dicha primera (5) y segunda (14) membranas están formadas como cúpulas esféricas.

13. La válvula de descarga según la reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que al menos dicha primera membrana (5) tiene, en su cara dirigida hacia dicho elemento de control de flujo (6), un diente (15) para contacto con dicho primer cuerpo esférico flotante (8).

14. La válvula de descarga según la reivindicación 13, caracterizada por el hecho de que dicha primera (5) y segunda (14) membranas están formadas como un único cuerpo monolítico.