ES2329579T3 - Inserto regulacion con amortiguamiento hidraulico en la salida. - Google Patents

Abstract

Un inserto (2) de regulación para válvulas, en particular para controlar un flujo de líquido en una planta para calentamiento central o aire acondicionado, comprendiendo dicho inserto (2) aberturas (9) de entrada de flujo y una pluralidad de aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura que se extienden en la dirección axial del inserto y que se pueden cerrar, por medio de una membrana (11) de rodillo, en respuesta a la diferencia de presión a través del inserto (2) bajo la influencia de un muelle (14) que trata de mantener las aberturas (10) de salida de flujo abiertas, caracterizado porque las aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura tienen al menos dos longitudes diferentes, de modo que el cierre total de al menos algunas de las aberturas (10) de salida de flujo sólo puede tener lugar consecutivamente; y porque al menos una de las aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura tiene una longitud tal que no es posible su cierre completo por medio de la membrana (11) de rodillo.

Description

Inserto de regulación con amortiguamiento hidráulico en la salida.

La invención se refiere a un inserto de regulación según las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Tal inserto de regulación es conocido de, por ejemplo, WO 95/12082, que muestra un inserto de regulación que comprende una carcasa que está dotada, en un extremo, de aberturas de entrada de flujo y, en el otro extremo, de aberturas de salida de flujo con forma de ranura que se extienden axialmente. El inserto está configurado con una membrana de rodillo que cierra las aberturas de salida de flujo en mayor o menor medida en respuesta a la diferencia de presión a través del inserto, para conseguir un flujo líquido esencialmente constante a través del inserto. La membrana de rodillo está afectada por dos fuerzas de orientaciones opuestas; a saber, en el lado donde están situadas las aberturas de salida de flujo, por la presión en el interior del inserto y un muelle helicoidal que trata de mantener las aberturas de flujo abiertas y, en el lado opuesto, por la presión existente inmediatamente fuera de las aberturas de entrada del inserto, estableciéndose una comunicación líquida entre ellos. Cuando se produce una diferencia de presión determinada a través del inserto, la membrana de rodillo se adaptará a un estado de equilibrio entre estas fuerzas que resulta en un flujo líquido constante a través del inserto. En el inserto de regulación mostrado, el área total de las aberturas de entrada de flujo se puede establecer con antelación según unos incrementos - preferiblemente para conseguir un flujo líquido constante deseado a través del inserto.

Cuando un inserto de regulación de este tipo está montado, por ejemplo, en una planta central de calentamiento, algunas veces las condiciones de presión de la planta provocan que la membrana del de rodillo del inserto de regulación cierre completamente las aberturas de salida de flujo, a continuación de lo cual, sin embargo, reabre inmediatamente las aberturas de salida de flujo. Debido a que las aberturas de salida de flujo, con forma de ranura, tienen la misma longitud axial, el cierre completo se produce muy rápidamente, lo cual también contribuye a una apertura rápida de las aberturas de salida de flujo. De este modo, puede provocarse que la membrana del de rodillo oscile, provocándose así condiciones de presión indeseadas en toda la planta. Normalmente, esto es sólo un problema menor si sólo se utiliza uno o unos pocos insertos de regulación de este tipo. Frecuentemente, sin embargo, se utiliza un gran número de insertos de regulación que pueden, en condiciones adversas, provocar mutuamente el inicio de una oscilación simultánea y de ese modo pueden ocurrir tales problemas de oscilación en la planta que ésta puede acabar destruida.

Es el objeto de la invención proporcionar un inserto de regulación del tipo mencionado arriba donde dicho problema no pueda ocurrir.

Esto se consigue configurando el inserto de regulación según se describe en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

En el presente documento se consigue que la membrana de rodillo cierre gradualmente las aberturas de salida de flujo con forma de ranura. Así, no se produce ningún cierre instantáneo, como era el caso con el inserto de regulación conocido. También se puede expresar como que el cierre gradual de las aberturas de salida de flujo proporciona un amortiguamiento hidráulico de la salida del inserto. Además, al configurar el inserto de regulación de forma que no es posible el cierre completo de las aberturas de salida de flujo, se consigue que el inserto nunca alcance esta posición extrema.

De acuerdo con una realización preferida, el inserto está dotado de una tubería central que está conectada con un espacio por encima de la membrana de rodillo, estando dicha tubería central regulada por un elemento que sólo tiene una abertura muy pequeña. Cuando se utiliza dicho inserto de regulación en una planta de calentamiento, la tubería central se conecta al flujo de líquido, y el cierre de las aberturas de salida de flujo está entonces determinado por las condiciones de presión que hay en cualquier momento a través del inserto y la presión medida desde el exterior a través de la tubería central. El tamaño de la abertura del elemento que regula la tubería central define el tiempo de respuesta del sistema: cuanto menor sea la abertura, más lenta la reacción.

La abertura del elemento que regula la tubería central es ventajosamente más pequeña que la abertura más pequeña posible de las aberturas de salida de flujo con forma de ranura. De este modo, se asegura que el inserto no podrá provocar la aparición de oscilaciones.

La invención se explicará ahora con mayor detalle haciendo referencia al dibujo, en el que

La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en sección de una planta de calentamiento donde se puede emplear ventajosamente el inserto de regulación de la presente invención; y

La Figura 2 muestra una válvula de regulación con un inserto de regulación de acuerdo con la invención.

La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en sección de una planta de calentamiento que emplea válvulas 1 de regulación con insertos 2 de acuerdo con la invención para regular una presión diferencial constante (P_{1}-P_{2}) a través de las cadenas de distribución individuales. La Figura 1 es una vista en sección que muestra dos cadenas de distribución, donde el medio de transmisión de calor se distribuye a tres radiadores 100 respectivos con válvulas 101 de regulación termostáticas y a un terminal 102 de calentamiento de aire que regula el aire inyectado a una temperatura dada por medio de una válvula de regulación termostática y el intercambio de calor entre el medio de transmisión de calor y un flujo forzado de aire.

Cada válvula 1 de regulación está dispuesta en la cadena de retorno con una conexión por medio de un tubo capilar a la cadena principal. Se mantiene una presión diferencial dada a través de la cadena de distribución entre el punto de conexión en la cadena principal y la entrada de la válvula 1 de regulación de una magnitud determinada por la interacción entre un muelle 14 y una membrana 11 de rodillo (véase más abajo con referencia a la Figura 2) en el inserto 2.

Además de la ventaja que se consigue con el uso de una válvula 1 de regulación con un inserto 2 de acuerdo con la invención para prevenir que se produzcan oscilaciones innecesarias en la planta, la integración mostrada en la planta también presenta otras ventajas. Son conocidas válvulas de radiador que emiten un ruido acústico durante el paso del medio de transmisión de calor. Este ruido es inaceptablemente alto cuando el medio pasa a alta velocidad, pero la regulación de la presión diferencial (P_{1}-P_{2}) por medio de una válvula de regulación de acuerdo con la invención permite una disminución de la velocidad del medio, y por tanto también del ruido, hasta un nivel aceptable.

Además, es conocido que en el caso de una válvula de regulación termostática para regular la temperatura del aire inyectado en un sistema de calentamiento de aire, variar presiones diferenciales conllevaría perturbaciones indeseadas en el sistema de regulación, y por tanto conducirían a desviaciones excesivas en la temperatura regulada. Por tanto, una regulación de la presión diferencial (P_{1}-P_{2}) conllevaría una regulación estable y precisa de la temperatura.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de una válvula 1 de regulación con un inserto 2 de regulación configurado de acuerdo con la invención. La válvula 1 de regulación comprende una carcasa 3 de válvula que está típicamente hecha de, por ejemplo, latón. La carcasa 3 de la válvula comprende una parte 4 de entrada y una parte 5 de salida que están alineadas y pueden, a través de una rosca interna (no mostrada), interconectarse con dos tuberías en la planta donde se utiliza la válvula 1 de regulación. Además, la carcasa 3 de la válvula está dotada de un perno 6 de acoplamiento, cuya función se describirá más adelante.

El inserto 2 de regulación - o únicamente el inserto 2 - está dispuesto en un asiento inclinado en la carcasa 3 de la válvula y está montado por medio de unas roscas entre la carcasa 3 de la válvula y un manguito 7 de montaje sobre el inserto, y es comúnmente conocido. No es importante el hecho de que el inserto 2 esté dispuesto en pendiente en la carcasa 3 de la válvula, ya que puede disponerse de modo diferente.

El inserto 2 también comprende una parte 8 con forma de copa a través de la que pasa el flujo, que tiene aberturas 9 de entrada de flujo y aberturas 10 con forma de ranura de salida de flujo que se extienden en la dirección axial del inserto. Las aberturas 9 de entrada de flujo están en comunicación con la parte 4 de entrada de la carcasa 3 de la válvula, mientras que las aberturas 10 de salida están en comunicación con la parte 5 de salida de la carcasa 3 de la válvula.

En las aberturas 10 de salida de flujo está dispuesta una membrana 11 de rodillo que cierra las aberturas 10 de salida de flujo en mayor o menor medida en respuesta a las condiciones de presión existentes a través del inserto 2. En su borde periférico exterior, la membrana 11 de rodillo está fijada entre el casquillo 7 de montaje y la parte 8 con forma de copa, mientras que el borde periférico interno está fijado a una tapa 12 dispuesta para que sea libremente giratoria y axialmente desplazable sobre una tubería 13 central. Un muelle 14 helicoidal está dispuesto entre la zona inferior de la parte 8 con forma de copa y la tapa 12.

A través del perno 6 de acoplamiento, la tubería 13 central está en conexión con otra parte de la planta en la que se emplea la válvula 1 de regulación, como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 1. El otro extremo de la tubería 13 central está en comunicación con un espacio 15 sobre la membrana 11 de rodillo. El cierre de las aberturas 9 de salida de flujo está así determinado por las condiciones de presión existentes en cualquier momento a través del inserto y la presión medida desde el exterior a través de la tubería 13 central, ya que la tapa 12 se adaptará al estado de equilibrio entre la presión en el líquido en un lado de la membrana 11 de rodillo y la fuerza del muelle del muelle 14.

En lugar de estar conectado por medio de un tubo capilar con otra parte de la planta en la que se utiliza la válvula 1 de regulación, la tubería central puede estar conectada con la parte 4 de entrada de la carcasa 13 de la válvula, estando cerrado el perno 6 de acoplamiento por un enchufe y habiendo un orificio entre la parte 4 de entrada y un espacio por detrás del enchufe en el perno 6 de acoplamiento.

De acuerdo con la invención, las aberturas 10 de salida de flujo con forma de ranura tienen diferentes longitudes, de modo que la membrana 11 de rodillo gradualmente las cierra, no siendo posible cerrar una de las aberturas de salida de flujo completamente por la membrana 11 de rodillo. Por tanto, no se produce ningún cierre instantáneo, y el riesgo de grandes variaciones de presión en la planta debido a válvulas 1 de regulación oscilantes se minimiza.

Para minimizar aún más el riesgo de oscilaciones, la tubería 13 central es regulada por un elemento 16 que tiene únicamente una abertura 17 muy pequeña. Al hacer la abertura 17 más pequeña de la abertura más pequeña posible en las aberturas 10 de salida de flujo en la realización preferida, se asegura que no se producirán oscilaciones en el sistema.

La invención se ha descrito haciendo referencia a una realización preferida sin la opción de ajustar el tamaño de los orificios 9 de entrada de flujo. Sin embargo, nada impide el uso de la invención en un inserto de regulación donde sea posible ajustar el área total de las aberturas de entrada de flujo - bien antes de que el inserto sea montado o bien desde el exterior después del montaje en una planta, con lo cual el mismo inserto de regulación se puede utilizar en diferentes condiciones de presión.

Claims (3)

1. Un inserto (2) de regulación para válvulas, en particular para controlar un flujo de líquido en una planta para calentamiento central o aire acondicionado, comprendiendo dicho inserto (2) aberturas (9) de entrada de flujo y una pluralidad de aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura que se extienden en la dirección axial del inserto y que se pueden cerrar, por medio de una membrana (11) de rodillo, en respuesta a la diferencia de presión a través del inserto (2) bajo la influencia de un muelle (14) que trata de mantener las aberturas (10) de salida de flujo abiertas, caracterizado porque las aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura tienen al menos dos longitudes diferentes, de modo que el cierre total de al menos algunas de las aberturas (10) de salida de flujo sólo puede tener lugar consecutivamente; y porque al menos una de las aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura tiene una longitud tal que no es posible su cierre completo por medio de la membrana (11) de rodillo.

2. Un inserto de regulación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el inserto (2) está dotado de una tubería (13) central que está en comunicación con un espacio (15) encima de la membrana (11) de rodillo, estando dicha tubería (13) central regulada por un elemento (16) que sólo tiene una abertura (17) muy pequeña.

3. Un inserto de regulación de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la abertura (17) es menor que la menor abertura posible de las aberturas (10) de salida de flujo con forma de ranura.