Campo de Aplicação

[0001] A presente invenção se refere à um conjunto de válvula para controle de vazão, podendo ser utilizada no interior ou fora de um equipamento.

Antecedentes da invenção

[0002] Válvulas são dispositivos comumente utilizados para a regulagem, direcionamento ou controle de fluxo de fluidos, as válvulas são classificadas por objetivo funcional, como por exemplo, válvula reguladora de vazão ou pressão; pelo formato do elemento de bloqueio no interior da válvula, como por exemplo, válvula borboleta, gaveta, esfera, globo e agulha, ou pelo formato de acionamento da mesmo, como por exemplo, pneumático ou hidráulica. A utilização de cada tipo de válvula se deve à operação desejada e as condições do fluido.

[0003] Devido ao corpo da válvula, a maioria das válvulas do estado da técnica são utilizadas em tubulações, tendo assim uma restrição de sua aplicação. Em contrapartida, alguns equipamentos compreendem válvulas integradas às suas estruturas, essa configuração é menos comum e possui algumas desvantagens, como manutenção e inspeção.

[0004] As válvulas do estado da técnica compreendem geralmente um corpo metálico, um elemento de bloqueio/restrição, um elemento de acionamento conectado à válvula, uma entrada e saida. Entretanto, algumas válvulas compreendem mais de uma saida e mais de um elemento de bloqueio. A figura 1 ilustra uma válvula do estado da técnica que compreende três elementos de bloqueio, no caso três sedes duplas, uma entrada e três saldas. A referida válvula, ilustrada pela Figura 1, é instalada na parte externa de um equipamento , devido às sedes duplas serem acionadas através de uma haste , não é possivel permitir a passagem de fluido em apenas uma saida .

[ 0005 ] A presente invenção revela um conj unto de válvula reguladora de vazão que é constituído de uma sede de válvula, um copo da válvula e uma válvula que são instaladas no interior de um equipamento que permite o escoamento de fluido em até três saidas .

[ 0006 ] Existem no estado da técnica, documentos que revelam uma válvula, como por exemplo , a Patente Alemã n° DE 1169236 , publicada em 30 de abril 1964 , em nome de Erich Herion, intitulada : "DOPPELS ITZVENTIL, INSBESONDERE MEHRWEGEMAGNETVENTIL" (VÁLVULA DE DUPLA SEDE , EM PARTICULAR VÁLVULA SOLENOIDE DE VÁRIAS VIAS ) que descreve uma válvula solenoide com três elementos de bloqueio , em que uma válvula compreende uma dupla sede e os outros dois elementos de bloqueio compreendem uma sede , a válvula solenoide compreende ainda um corpo que possui uma entrada, uma saida e mais duas passagens que podem ser entradas ou saidas . Além disso , a válvula solenoide compreende um atuador magnético e uma haste conectada aos elementos de bloqueio .

[ 0007 ] A Patente Brasileira n° PI 9305725-3 , publicado em 31 de dezembro de 1996 , em nome de Otto Tuchenhagen Gmbh & Co Kg ( DE ) , intitulado "VÁLVULA DE DUPLA SEDE" que revela uma válvula com dupla sede , em que as sedes são formadas por dois componentes de fechamento distintos e que podem se movimentar relativamente entre si . A válvula compreende ainda um corpo metálico , três entradas/ saidas e duas hastes que estão acopladas aos elementos de fechamento , essas hastes são concêntricas e movimentam livremente entre

S I . [0001] A Patente Americana US 23423408, publicado em 25 de março 2010, em nome da Norton Larry; Spx Corp, intitulada: "DOUBLE SEAT VALVE APPARATUS AND METHOD" (VÁLVULA DE DUPLA SEDE E MÉTODO) revela uma válvula com dupla sede que compreende dois corpos metálicos, em que a união dos referidos corpos metálicos formam uma terceira região e duas câmaras. A válvula compreende ainda um atuador localizado na parte superior da válvula, onde esse atuador compreende uma haste que está conectada à dupla sede.

[0002] A Patente Alemã n° DE 1253430, publicado em 02 de novembro 1967, em nome da Kosmos armaturen & appbau, intitulada: "REGELVENTIL FUER KLIMATRUHEN" (VÁLVULA DE

CONTROLE PARA BAÚS CLIMÁTICOS) revela uma válvula de controle com dupla sede que compreende seis bocais distribuídos ao longo do corpo da válvula. Três desses bocais são utilizados em um tipo de fluido, p. e., água fria, enquanto outros três bocais são utilizados para um fluido distinto, p. e., água quente. A válvula compreende ainda uma haste e dois elementos de fechamento com dupla sede.

[0003] As válvulas acima reveladas pelos documentos, apesar de apresentarem duplas sedes, não revelam uma configuração que permita a instalação no interior de um equipamento como revelado pela presente invenção.

Sumário da Invenção:

A presente invenção se refere a um conjunto de válvula que compreende:

- uma sede da válvula 2, uma válvula 3, uma haste 4 e um copo de válvula 5; em que a sede de válvula compreende um formato cilíndrico, três regiões A, B e C uma região intermediária D para a instalação de um filtro 7, uma região flangeada 6 localizada na parte superior e uma tampa com parafusos (17) ;

- em que o copo de válvula 5 compreende um formato cilíndrico, uma nervura 9 e uma seção E;

- em que a válvula 3 compreende uma sede superior 14 e uma sede inferior 13, um orifício 8 e quatro orifícios 10;

- em que a haste 4 compreende um batente 18 e em que na extremidade da haste 4 está conectada à nervura 9 através de um pino 11, a porção intermediária da haste 4 está conectada à válvula 3 através de dois pinos 12, e na outra extremidade da haste 4 está conectada um sistema de atuação.

Breve descrição das figuras:

[0004] O conjunto de válvula da presente invenção, juntamente com vantagens adicionais da mesma podem ser mais bem entendidos mediante referência às imagens em anexo e a seguinte descrição.

[0005] A figura 1 ilustra um corte de uma vista superior de uma válvula do estado da técnica.

[0006] A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva do conjunto de válvula da presente invenção.

[0007] A figura 3 ilustra um corte de uma vista frontal do conjunto de válvula da presente invenção fechada.

[0008] A figura 4 ilustra um corte de uma vista perspectiva do conjunto de válvula da presente invenção fechada .

[0009] A figura 5 ilustra em vista perspectiva da sede de válvula do conjunto de válvula da presente invenção.

[0010] figura 6 ilustra em vista perspectiva da válvula do conjunto de válvula da presente invenção.

[0011] figura 7 ilustra em vista perspectiva do copo de válvula do conjunto de válvula da presente invenção. [0012] figura 8 ilustra em vista perspectiva do copo de válvula com a válvula do conjunto de válvula da presente invenção .

[0013] A figura 9 ilustra um corte em vista frontal do conjunto de válvula da presente invenção com a região A aberta .

[0014] A figura 10 ilustra um corte em perspectiva do conjunto de válvula da presente invenção com a região A aberta .

[0015] A figura 11 ilustra um corte em vista frontal do conjunto de válvula da presente invenção com as regiões A e B abertas .

[0016] A figura 12 ilustra um corte em perspectiva do conjunto de válvula da presente invenção com as regiões A e B abertas .

[0017] A figura 13 ilustra um corte em vista frontal do conjunto de válvula da presente invenção com as regiões A, B e C abertas .

[0018] A figura 14 ilustra um corte em perspectiva do conjunto de válvula da presente invenção com as regiões A, B e C abertas .

Descrição detalhada da invenção

[0019] Embora a presente invenção possa ser suscetível a diferentes concretizações, os desenhos e a seguinte discussão detalhada mostram uma concretização preferida com o entendimento de que a presente concretização deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção e não pretende limitar a presente invenção ao que foi ilustrado e descrito neste relatório.

[0020] Como pode ser visto nas Figura 2 e 3, a presente invenção se refere à um conjunto de válvula 1 para controle de vazão que compreende uma sede de válvula 2, uma válvula 3, uma haste 4, um copo de válvula 5.

[0021] Conforme ilustrada pela figura 5, a sede da válvula 2 compreende um corpo cilíndrico com três regiões A, B e C e uma região intermediária D onde é instalado um filtro 7, as regiões A, B e C são as regiões onde ocorre o escoamento de fluido e a seção intermediária D é a região de admissão de fluido no conjunto de válvula 1 da presente invenção. Além disso a sede da válvula 2 compreende ainda na sua parte superior uma região flangeada 6 para fixação no interior de um equipamento, em que a fixação é realizada através parafusos. A sede de válvula 2 compreende ainda uma tampa parafusada 17

[0022] O filtro 7 impede que particulados vindos do processo entrem em contato com uma placa expansora e palhetas de uma turbina. O filtro 7 é fabricado utilizando uma chapa, onde ocorre o processo de usinagem, em que 50% da área da superfície original é furada e depois calandrada, após a instalação na sede 2 da válvula, o referido filtro 7 é soldado .

[0023] A válvula 3, ilustrada pela figura 6, é uma válvula de dupla sede, ou seja, compreende duas regiões de passagem de fluido, uma sede superior 14 e uma sede inferior 13. Além disso, a válvula compreende um orifício central 8 e quatro orifícios 10 que são circundantes ao orifício central 8. Os orifícios 8 e 10 são passantes, em que os orifícios 10 são para que ocorra a equalização de pressão durante o acionamento da válvula, restabelecendo a pressão perdida na passagem do vapor pela válvula e reduzindo a força utilizada pelo sistema de atuação, e em que o orifício 8 é para permitir a passagem da haste 4. A região 14 compreende um diâmetro externo maior que o diâmetro externo da região

13

[ 0024 ] O copo de válvula 5 , ilustrado pela figura 7 , compreende um corpo cilíndrico com uma região E , uma nervura 9 com formato triangular e soldada no interior da base do copo de válvula 5 , em que a nervura 9 pode compreender outra geometria que proporcione a maior vazão possivel na região . Além disso , a nervura 9 pode ser fixada por um pino 11 na haste 4 . O copo de válvula 5 compreende ainda uma superfície lisa e cantos arredondados para evitar o travamento no interior da sede de válvula 2 durante a operação da válvula .

[ 0025 ] Uma extremidade da haste 4 está instalada na nervura 9 através de um pino 11 , conforme pode ser visto na figura 9 , na porção intermediária da haste 4 , a válvula 3 é instalada por dois pinos 12 , conforme pode ser visto na figura 8 , essa configuração permite uma desmontagem/montagem mais simples em caso de uma manutenção , por exemplo . Na outra extremidade da haste 4 está conectada um sistema de atuação , que pode ser um atuador ou um mecanismo acoplado à um atuador . Uma vez que a haste 4 está conectada a válvula 3 e ao copo de válvula 5 , a referida válvula 3 e o referido copo de válvula 5 percorrem o mesmo curso quando acionadas pelo sistema de atuação . Ademais , A haste 4 compreende um batente 18 , para que a válvula 3 fique disposta sobre o referente batente 18 .

[ 0026 ] Essa configuração permite que o fluido escoe por uma, duas ou três regiões da sede de válvula 3 . A figura 4 ilustra o conj unto de válvula 1 em uma posição fechada, onde não é possivel o escoamento de fluido por nenhuma região . A figura 10 ilustra o conj unto de válvula 1 com a região A aberta, onde o curso da haste 4 está em 40 mm . A figura 11 ilustra o conjunto de válvula 1 com a região A e C abertas, onde o curso da haste 4 está em 70 milímetros. A figura 13 ilustra o conjunto de válvula 1 com as regiões A, B e C (abertura total do conjunto de válvula) quando o curso da haste 4 está em 90 milímetros.

[0027] O copo 5 da válvula, a sede 2 da válvula, região flangeda 6 da sede 2, haste 4, e nervura 9 são fabricados com aço inox 410 e são submetidos aos seguintes tratamentos térmicos: têmpera e revenimento para que possuam uma dureza entre 30-35 HRC . Após os referidos tratamentos térmicos, o referido copo 5 da válvula, sede 2 da válvula, a região flangeda 6 da sede, haste 4 e nervura 9 são submetidos ao tratamento superficial termoquimico de nitretação à plasma para que os itens que sofram contato entre si, tenham resistência ao desgaste.

[0028] O filtro 7 da sede é fabricado em aço inox A276 Tipo 304. A válvula 3 é fabricada em Aço Inox 410. Os pinos 11 e 12 são fabricados com aço carbono normalizado (Temperado, revenido e cementado) .

[0029] O conjunto de válvula 1 da presente invenção pode operar tanto na posição vertical quanto na posição horizontal, e pode atuar tanto de forma integral à um equipamento ou externamente ao mesmo, em que o equipamento pode ser uma turbina a vapor.

[0030] Portanto, um técnico versado no assunto notará as seguintes vantagens da válvula 1 perante as válvulas do estado da técnica:

- Controle de vazão em 3 passagens sequenciadas de forma separada;

Formato compacto; - Utili zação de apenas uma válvula duas sedes para o controle de três câmaras/passagens/ tubos ;

- Utili zação de forma integrada ou externa à um equipamento .

[ 0031 ] Assim, as concreti zações apresentadas na presente invenção não limitam a totalidade das possibilidades , será entendido que várias omissões , substituições e alterações podem ser feitas por um técnico versado no assunto , sem se afastar do espirito e escopo da presente invenção .

[ 0032 ] É expressamente previsto que todas as combinações dos elementos que desempenham a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados estão dentro do escopo da invenção . Substituições de elementos de uma concreti zação descrita para outra são também totalmente pretendidos e contemplados .

[ 0033 ] Também é preciso entender que os desenhos não estão necessariamente em escala, mas que eles são apenas de natureza conceituai .

[ 0034 ] Os técnicos versados no assunto irão valori zar os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas concreti zações apresentadas e em outras variantes , abrangidas no escopo das reivindicações .