5.

La presente solicitud de Patente.de Invención .tien por objeto una válvula de regulación para grandes salto de presión, que aporta un conjunto de notables e impor¬ tantes ventajas e innovaciones frente a las actuales vá_

10. vula de control o regulación utilizadas con igual o siπ lar fin.

Es sabido que en los actuales válvulas de regula¬ ción, cuando la pérdida de presión en la válvula es ele vada, se producen ruidos, vibraciones y rápido desgaste

15. de las partes de la válvula que estrangulan o regulan e paso del fluido: el obturador o tapón, el anillo de asiento y el cilindro.

Asimismo, se produce un rozamiento de las partes móviles entre sí, cuyo origen proviene de la geometría

20. de la válvula que no es simétrica y por efecto de la di ferencia de presiones entre el lado de entrada y el de salida, empuja lateralmente al órgano de cierre (obtura dor) contra su guía (caja o cilindro).

Además, si el órgano de cierre u obturador no est

25. equilibrado en la dirección de su desplzamiento, los es fuerzos que tendrá que dar el actuador serán mayores y el movimiento no será suave, a menos que se utilicen actuadores muy grandes.

Como referencia al estado de la técnica actual, d

30. be mencionarse la existencia de diversos tipos de válvu las reguladoras o de control, que o bien no resuelven e problema o lo hacen de forma complicada y costosa, tal como se describe a continuación.

Es conocida la utilización de varias válvulas eή serie (una detrás de otra) de modo que el salto de pre¬ sión en cada una sea menor, lo cual conduce a un coste realmente excesivo. 5. También se conoce la utilización de una sola vál¬ vula con órganos de regulación complejos, en general acu mulando varios discos o cilindros en distintos tamaños,- unos encima o dentro de otros, consiguiéndose con ellos que el salto total de presión a través de la válvula se

10. divida en varios saltos o reducciones menores, a costa de una mayor complejidad, un coste elevado y una redu¬ cción de la capacidad de paso.

Sim embargo, aún no se ha resuelto el problema de los esfuerzos laterales, que se traducen en rozamientos

15. entre obturador y cilindro, con el consiguiente desgas¬ te de ambos. En los diseños existentes en la actualidad grandes superficies del obturador están expuestas a pre¬ siones diferentes en su alrededor, originando esfuerzos laterales proporcionales a las presiones diferenciales

20. a las áreas expuestas. Esto se traduce en vibraciones y.desgastes, que serán tanto mayores cuanto más grande sea el tamaño de la válvula, por lo que el problema es particularmente agudo.

Para evitar estos inconvenientes se ha ideado la

25. válvula de regulación para grendes saltos de presión, - objeto de la presente invención, mediante la cual se co sigue que la pérdida de presión en el interior de la vá vula se produzca de un modo gradual, escalonadamente y eliminando los problemas de ruido, vibración y desgaste.

30. Para ello se ha ideado un diseño de las partes internas de la válvula, que obligue al fluido a seguir un camino laberíntico, en el que además se encuentra por ejemplo con tres cámaras que son otras tantas etapas o escalone

intermedios de presión .

El diseño propuesto resuelve por primera vez el '- problema de los esfuerzos laterales, gracias a lá exi;S tencia de dos cámaras de equilibrio. Eεjtas cámaras son 5. espacios anulares. que rodean el órgano de cierre, don¬ de las presiones se igualan alrededor del mismo. De es_ te modo el órgano de cierre no es empujado lateralmente y se reducen los razonamientos y el desgaste.

Asimismo, este diseño ha previsto el establecimien 10* to una cámara intermedia en el interior del obturador, que es hueca, y cuya presión compensa los esfuerzos ver¬ ticales que existen sobre el obturador-, de. modo que el - conjunto de esfuerzos verticales es nulo en todas las po_ siciones del órgano de cierre, y por tanto el esfuerzo - 15. requerido para su movimiento es muy reducido.

Para conseguir una descripción detallada de la invención, la misma se referirá a las figuras adjuntas - en las que a título de ejemplo y sin carácter limitativo alguno se ha representado una forma preferente de reali- 20. zación.

En los dibujos:

La figura 1, representa una vista seccionada de la válvula de la invención.

La figura 2, muestra un detalle de la anterior. 25. En la figura 1 se indican las partes de la válvula el asiento (1) que se prolonga hacia abajo en una parte perforada, el cilindro (2) y el obturador (3), que es hueco, y puede tener dos o tres diámetros decrecientes d arriba abajo. 30. El diseño propuesto se fundamenta en la división - del salto de presión en varios saltos menores. Para ello establece etapas o cámaras intermedias entre la entrada y salda, combinando los antedichos diámetros del obtura-

" dor con los correspondientes del cilindro (2) y asiento (1), pudiéndose crear por ejemplo 1,2 ó 3 escalones de presión intermedios, según lo pide la magnitud del sal¬ to de presión. 5. En la figura 2, se representa el diseño de 4 sal¬ tos de presión, con tres cámaras o escalones intermedios: una cámara anular inferior (4) alrededor del diámetro - menor del obturador (3), entre éste y el asiento (1), un cámara cilindrica (5) en el interior del propio obturado

10. (3) y una cámara anular superior (6), alrededor del diᬠmetro intermedio del obturador (3), entre éste y el ci¬ lindro (2) .

Con la disposición descrita, el fluido pasa del la do de alta presión por abajo, a través de una primera -

15. restricción (1-4) a la cámara (4) donde se establece el primer escalón. Antes de pasar a la cámara (5), el flui¬ do ha de pasar la restricción (4-5) en donde se tiene el segundo escalón de presión, aproximadamente la media de las presiones de entrada y salida de la válvula.

20. Hasta ahora el fluido ha ido de fuera adentro de abajo arriba, sin embargo a continuación tiene que cambi de dirección para ir de dentro afuera. Para ello ha de p sar la restricción (5-6), con lo cual llega a la cámara (6)., que es el tercer escalón de presión. Por último y

25. después de pasar la restricción (6-2), el fluido alcanza la presión de salida.

De este modo, con un solo obturador (3), un solo anillo de asiento (1) y un solo cilindro (2), se ha cons guido dividir un salto de presión elevado, en cuatro sal

30. tos menores, eliminando^ los problemas inherentes a todo salto de presión excesivamente elevado.

Asimismo, las cámaras anulares (6) y (4) actúan c mo cámaras de equilibrio. Esto significa que la presión

Se iguala alrededor del obturador (3) en toda su circun ferencia.

De esta manera, el obturador (3) no es arrastrado horizontalmente en ninguna dirección (como sucede en lo 5. actuales diseños)., sino que "flota" entre ambas caras, permitiendo que su desplazamiento vertical sea suave. E difinitiva, el obturador -(3 ) está equilibrado en sentid lateral.

Finalmente, de la selección adecuada de las áreas

10. de las cámaras (6), (4). y (5), resulta que el obturador puede estar equilibrado en toda su carrera. En efecto, la presión en las cámaras (6) y (4) empuja al obturador (3) hacia arriba, mientras que la presión en la cámara (5), que está comunicada con la cara superior del obtur

15. dor (3), empuja a éste hacia abajo. El cálculo adecuado de los tres diámetros del obturador (3) permite que ést esté equilibrado, haciendo el desplazamiento más suave en sentido vertical.

Asi pues, el diseño propuesto resuelve tres probl

20. mas diferentes:

- Elimina problemas de ruido y vibraciones, aún c grandes saltos de presión, al descomponer éstos en otro mucho menores, del modo más simple imaginable, con el m nimo número de partes internas.

25. - Equilibra el obturador en sentido horizontal (r dial), al tener dos cámaras de equilibrio a su alrededo eliminando rozamientos con la caja o el asiento, por pr mera vez.

- Equilibra el obturador en sentido vertical (axi 30. mediante la elección adecuada de las áreas de las cámar de equilibrio, facilitando su despla.zamiento vertical.