MXPA04009851A - Eductor. - Google Patents

Abstract

Un eductor (1) que tiene un espacio de aire (5), una estructura de tubo Venturi (3) y una valvula sin retorno (19) localizada en el espacio de aire (5). La valvula sin retorno es removible y permite que el eductor se opere como un eductor de espacio de aire o como un eductor de valvula sin retorno. Un cartucho de valvula sin retorno (19) para instalarse en un espacio de aire (5) de un eductor de espacio de aire (1), a fin de que el eductor pueda operarse como un eductor de valvula sin retorno. Un metodo de retroajuste de una valvula sin retorno (19) en un eductor de espacio de aire (1).

Description

EDUCTOR Campo de la Invención Esta invención se refiere a eductores, para mezclar líquidos, y a válvulas sin retorno para utilizarse con estos eductores. Esta invención también se refiere a métodos para adaptación de eductores de espacio de aire.

ANTECEDENTES DE LA INVE NCIÓN Es una práctica común en muchas industrias, tales como las industrias hoteleras y las industrias de la alimentación, el que químicos tales como aquellos utilizados para la limpieza sean adquiridos como líquidos concentrados y después se diluyan con agua en el sitio para dar las concentraciones de uso correctas. La proporción de aparatos de distribución se ha diseñado para lograr la dilución deseada de la solución concentrada y dispensar la solución diluida mezclada. Estos distribuidores han empleado comúnmente los así llamados dispositivos de tipo Venturi, conocidos como eductores, a fin de aspirar o arrastrar la solución concentrada hacia la corriente de agua. En estos eductores, el agua que viaja a través de un pasaje arrastra la solución concentrada hasta un punto donde se ancha un canal de flujo restringido en el pasaje. Un eductor se instala normalmente en una configuración vertical y comprende una tobera, para formar y dirigir un chorro de agua hacia abajo, un espacio de aire por debajo de la tobera, y una estructura Venturi localizada por debajo del espacio de aire . En uso, el cho rro de agua pasa a través del espacio de aire y entra a la estructura de tubo Venturi. La estructura de tubo Venturi comprende una entrada, un pasaje lateral para suministrar un líquido concentrado y un a cámara donde el líquido concentrado se arrastra por el flujo de agua. Con objeto de asegurar q ue la solución se dispense en la concentración deseada , se requiere u n método de regu lación de flujo para controlar la ca ntidad de solución concentrada que se arrastra hacia el flujo de ag ua . Los ejemplos de ed uctores, en particular los eductores que tienen medios de regulación de flujo , se describen en la US-A-552241 9 y la WO 94/04857. Típicamente, los eductores se operan con ag ua proporcionada d irectamente desde el sumin istro princi pal. En la mayoría de los sistemas de suministro de agua, existe la posibilidad de cond iciones transitorias que podrían crear u n vacío parcial en el interior de las tuberías de agua . Esto puede originar el flujo inverso de los líquidos concentrados hacia el suministro de agua . Claramente, esto es indeseable y es importante mantener el sumin istro de agua libre de contaminación mediante prevención del flujo en retroceso de los qu ímicos hacia la fuente de agua. Se conocen dos tipos de instalaciones de protección a la fuente de agua . Los eductores de espacio de aire (AA) tienen u n espacio de aire entre la tobera y la estructura de tubo Venturi, como se discutió arriba . Esto proporciona protección de flujo en retroceso debido a que el agua no puede pasar de regreso por encima del espacio de aire hacia el suministro de agua . Cualq u ier ag ua que pasa fuera de la entrada del tubo Venturi bajo cond iciones de flujo en retroceso simplemente se derramará del eductor sin contaminar el su ministro de ag ua . Por consiguiente , los eductores de espacio de aire proporcionan un nivel relativamente elevado de protección de flujo en retroceso pero tienen varias desventajas que se discuten a continuación . La válvula sin retorno mecá n ica o interru ptores de tu bería (DB) proporcionan un nivel ligeramente inferior de protección de flujo en retroceso pero no tienen algunas de las desventajas asociadas con eductores de espacio de aire . Los eductores de espacio de aire conocidos proporcionan protección de flujo en retroceso y distribución de fluido combinadas en una sola unidad . Sin embargo , los eductores de espacio de aire tienen varias desventajas. La corriente de agua que pasa a través del espacio de aire se expone al aire, ya q ue es la tobera la que dirige el ag ua . El ingreso de polvo u otros particulados provenientes del ambiente operativo pueden interferir con el desempeño del chorro, lo cual puede originar un retroceso de salpicadura incrementado y puede reducir la eficiencia de la etapa de tubo Venturi. La obstrucción del chorro evitará la operación eficaz del eductor. Por estas razones, los eductores de espacio de aire requieren de mantenimiento regular. La presencia del espacio de aire también evita que el eductor se utilice con un diluyente diferente al agua , ya que el diluyente se expone al aire. Una alternativa a un ed uctor de espacio de aire es utilizar una válvula sin retorno corriente arriba de un eductor sin un espacio de aire.

La válvula sin retorno se coloca en serie con el eductor y es una unidad separada. Sin embargo, en esta instalación, se pierde la conveniencia de un eductor y unidad de prevención de flujo en retroceso, combinados, según se proporciona por el eductor de espacio de aire. Además, el nivel de protección de flujo en retroceso es menor que el proporcionado por los eductores de espacio de aire. Se conocen otras instalaciones para prevenir el flujo en retroceso, por ejemplo, instalaciones de rompiente al vacío.

BREVE DESCRfPCfÓN DE LA INVENCIÓN Los inventores han reconocido que con los eductores conocidos no es posible cambiar entre una instalación de espacio de aire y una instalación de válvula sin retorno sin cambiar la unidad de eductor en sí. Esto es costoso y se lleva bastante tiempo. Las instalaciones de eductor conocidas han limitado su utilidad ya que un solo eductor no puede utilizarse donde se requieren protección de espacio de aire y protección de válvula de retorno en diferentes momentos. Un objeto de la presente invención es dirigir las desventajas de las instalaciones de eductor conocidas, en particular, a fin de proporcionar un sistema que puede cambiar fácilmente entre una instalación de espacio de aire y una instalación de válvula sin retorno. En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un eductor que comprende una estructura de tubo Venturi, un espacio de aire a través del cual, en modo operacional de espacio de aire, se pasa un chorro de líquido hacia la estructura de tubo Venturi y una válvula sin retorno removible se localiza en el espacio de aire, mediante lo cual el eductor es convertible entre modo operacional de espacio de aire y modo operacional de válvula sin retorno. La válvula sin retorno removible puede tener cualquier mecanismo sin retorno adecuado, por ejemplo, puede seleccionarse a partir de aquellas conocidas por personas expertas en la materia. La válvula sin retorno removible puede seleccionarse a fin de proporcionar un grado particular de protección de flujo en retroceso. La válvula sin retorno puede tener uno o más puertos de salida para permitir que el fluido se ventile del eductor en el caso de una situación de flujo en retroceso. Adecuadamente, la válvula sin retorno removible se construye de material o materiales elásticos hasta químicos que es probable que se encuentren durante la operación normal. Esta instalación permite que el eductor opere ya sea como un eductor de espacio de aire o un eductor de válvula sin retorno mediante la simple adición o retiro de la válvula sin retorno. La válvula sin retorno puede sustituirse por una tobera en el eductor, lo cual proporciona el chorro de líquido a través del espacio de aire. Es ventajoso tener un eductor que puede convertirse fácilmente entre una instalación de espacio de aire y una instalación de válvula sin retorno en , por ejemplo, un sistema de dilución de agua, debido a que I fuente de agua, la velocidad de flujo y el líquido concentrado pueden cambiar durante el tiempo de vida útil de un eductor y por lo tanto también pueden cambiar los requisitos para la protección del flujo en retroceso. Por lo tanto, la presente invención proporciona un eductor que tiene utilidad incrementada en comparación con eductores conocidos debido a que puede utilizarse donde se requiere protección de espacio de aire y donde se requiere protección de relleno en retroceso de la válvula sin retorno. Un eductor que tiene una válvula sin retorno removible, de acuerdo con la presente invención, puede adaptarse entre instalaciones de espacio de aire o de válvula sin retorno en el sitio. Esto tiene ventajas Significativas sobre las instalaciones conocidas que no pueden adaptarse de esta manera y que requerirían del reemplazo de la instalación entera de eductor si cambiaran los requisitos de protección del flujo en retroceso. Eso solamente se llevaría normalmente a cabo mediante un técnico especialista. Por consiguiente, la presente invención proporciona ahorros de tiempo y dinero cuando se cambia entre instalaciones de espacio de aire y válvula sin retorno. En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un cartucho de válvula sin retorno adaptado para instalarse de manera removible en un espacio de aire de un eductor que tiene un espacio de aire y una zona de entrada de tubo Venturi, en donde el cartucho de válvula sin retorno comprende una entrada adaptada para recibir agua de una línea de suministro y una salida adaptada para suministrar agua a la zona de entrada de tubo Venturi, y una válvula sin retorno entre la entrada y la salida. Preferentemente, la salida comprende una superficie de sellado a fin de proporcionar contacto hermético con la zona de entrada de tubo Venturi.

Preferentemente, la entrada comprende una superficie hermética a fin de proporcionar un contacto hermético con la línea de suministro. Preferentemente, el cartucho de válvula sin retorno tiene un núcleo, un manguito elástico expansible instalado alrededor y en contacto hermético con el núcleo a fin de evitar el flujo de fluido entre el manguito y el núcleo, fracturándose el contacto hermético cuando se expande el manguito elástico, en donde el manguito elástico se expande por presión de fluidos desde la entrada. Preferentemente, el cartucho de válvula sin retorno comprende un alojamiento externo instalado alrededor del manguito elástico a fin de limitar el grado de expansión del manguito y sellar el manguito durante el flujo proveniente de la entrada hacia la salida. En esta instalación, un flujo en retroceso de agua puede pasar entre el estuche externo y el manguito cuando se cierra la trayectoria desde la entrada hacia la salida. Preferentemente, el estuche externo comprende una abertura a través de la cual el fluido puede abandonar la válvula sin retorno si ocurre el flujo en retroceso. Un cartucho de válvula sin retorno, de acuerdo con la presente invención, que puede instalarse de manera reversible en el espacio de aire de un eductor de espacio de aire, puede proporcionar una manera económica y eficiente de modificar los eductores de espacio de aire existentes a fin de que operen con una válvula sin retorno. Por lo tanto, la presente invención proporciona los medios para modificar la protección de flujo en retroceso de un eductor y proporcionar las ventajas de protección de válvula sin retorno sin el gasto y la inconveniencia de reemplazar la unidad eductora o de instalar una unidad de válvula sin retorno por separado. En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un método de adaptación de un eductor de espacio de aire que tiene una porción de mezclado Venturi y un espacio de aire, que comprende la instalación de una válvula sin retorno en dicho espacio de aire. Es ventajoso adaptar un eductor que tiene un espacio de aire a fin de que el eductor tenga una válvula sin retorno debido a que algunas de las desventajas de una instalación de espacio de aire, tal como el requisito de mantenimiento regular, puedan retirarse sin tener que reemplazar el eductor entero o instalar una unidad de válvula sin retorno en otro punto en la línea de flujo de fluido. Se intenta que la modificación de un eductor de espacio de aire, de acuerdo con la presente invención, puede realizarse por el usuario del eductor y no requiere de un técnico especialista. Por lo tanto, existen ahorros substanciales en tiempo y dinero sobre el enfoque conocido de reemplazo del eductor o ajuste de una unidad de válvula sin retorno, separada. La proporción de una barrera mecánica al flujo en retroceso, en la forma de una válvula sin retorno, puede ser particularmente adecuada cuando se utilicen fluidos tóxicos o dañinos en el eductor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describe a continuación una modalidad de la invención, a manera solamente de ejemplo, con relación a los dibujos acompañantes, en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva agrandada de un eductor que incorpora la presente invención, incluyendo un cartucho de válvula sin retorno que es una modalidad del segundo aspecto de la presente invención. La figura 2 muestra una vista frontal agrandada del eductor y una válvula sin retorno de la figura 1. La figura 3 muestra una ista frontal del eductor de las figuras 1 y 2, según se ensambla.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD Las figuras 1 a 3 muestran un eductor 1 que incorpora la presente invención, instalado en una posición vertical y que comprende una porción de entrada 2, una estructura de tubo Venturi 3, un cuerpo principal 4 que tiene una estructura cilindrica horizontal de extremo abierto que define un espacio de aire 5 entre la porción de entrada 2 y la estructura de tubo Venturi 3. La estructura de tubo Venturi 3 comprende una entrada 6, un pasaje lateral 7 para suministro de líquido concentrado a la estructura de tubo Venturi 3 y una porción de salida 8. La estructura de tubo Venturi 3 también comprende un cuerpo de tubo Venturi (no mostrado) donde ocurre la mezcla del agua y líquido concentrado, y pasajes de desviación (no mostrado) para el flujo de líquido alrededor del cuerpo de tubo Venturi. La estructura de tubo Venturi 3 es convencional y no necesita describirse aquí en detalle.

La figura 1 también muestra parcialmente un conducto de suministro de agua 10 que suministra agua al eductor 1. El conducto 10 incluye una válvula de cierre manualmente operable 1 1 en una manera convencional y una tubería de conexión 12 que puede fijarse en la porción de entrada 2 mediante un ajuste de bayoneta. En su modo operacional de espacio de aire sin ia válvula de no retorno 19 abajo descrita, la porción de entrada 2 contiene, de manera convencional , una tobera (no mostrada) que se sella a la tubería de conexión 12 y dirige un chorro de agua a través del espacio de aire abierto hacia ta entrada 6 de la estructura de tubo Venturi 3. Una válvula sin retorno removible 19 se muestra en una vista agrandada en la figura 1 y en uso se localiza dentro del cuerpo principal 4, en el espacio de aire 5 (como se muestra en la figura 3). La válvula sin retorno 19 comprende una estructura de núcleo 20, un manguito elástico reversiblemente expansible 25 que actúa como el miembro de válvula y un estuche externo 26. La estructura de núcleo 20 tiene un tubo de entrada 21 en una parte superior para recibir agua del conducto de suministro de agua 10, una terminal alargada 22 que se extiende por debajo de la entrada 21 y salidas de fluido 23 (ver figura 3) entre salientes 24 que conectan el tubo de entrada 21 y la terminal alargada 22. El manguito expansible 25 se hace de un material de caucho, tal como un caucho de silicón, y cubre la terminal alargada 22 y las salidas 23 de la estructura de núcleo 20 cuando la válvula se ensambla. Cuando la válvula se ensambla y no existe flujo de agua presurizado hacia el tubo de entrada 21 , el manguito 25 encaja de manera justa alrededor y se encuentra en contacto hermético con la terminal alargada 22 a fin de que el fluido no pase entre el manguito 25 y el miembro alargado 22. El estuche externo 26 comprende un cuerpo principal 27 hecho de un material plástico rígido con una saliente helicoidal de refuerzo 27a, ventilaciones 28 para permitir que el fluido pase desde el interior del estuche externo hacia el espacio de aire 5 cuando la válvula se ensamble y se localice en el espacio de aire y un tubo de salida 29 para embragar la entrada de tubo Venturi 6. Cuando la válvula se ensambla, el estuche externo rodea el manguito expansible 25 y la estructura de núcleo 20. El tubo de entrada 21 de la válvula sin retorno 19 tiene dos anillos en forma de O 21 a mediante los cuales sella la tubería de conexión 12 cuando se inserta en la misma. El tubo de salida 29 tiene un anillo en forma de O 29a mediante el cual sella la entrada 6 de la estructura de tubo Venturi 3 cuando se inserta en la misma. El cartucho de válvula sin retorno se inserta en el eductor para corregirlo del modo operacional de espacio de aire al modo operacional de válvula sin retorno mediante desacoplamiento del suministro 10 de la porción de entrada 2, retirando la tobera de chorro de agua (no mostrada) de la porción de entrada 2, insertando la válvula 1 9 en y a través de la porción de entrada a fin de que el tubo de salida 29 entre a la entrada 16 y reconectando el suministro 10 para sellar el tubo de entrada 21 . El extremo superior del estuche externo 26 en el estado ensamblado presiona el reborde 25a del manguito 25 contra el extremo inferior del tubo de entrada 21 para hacer un sello en este punto.

En uso, un flujo de agua entra al tubo de entrada 21 proveniente del suministro de agua 10 y sale del tubo a través de salidas 23. La presión del agua origina que el manguito elástico 25 se expanda a partir de la terminal alargada 22. Esta expansión proporciona una trayectoria de flujo entre el manguito 25 y la terminal 22. El manguito 25 se expande para encontrar el cuerpo principal 27 del estuche externo 26, lo cual limita el grado hasta el cual puede expandirse el manguito 25 y sella la trayectoria de flujo a través de la válvula 19 desde su entrada hacia su salida . Como resultado de la expansión del manguito, el agua fluye desde el tubo de entrada 21 hacia el tubo de salida 29 del estuche externo. El tubo de salida 29 crea un chorro de agua dirigido hacia la entrada de tubo Venturi 6 para originar el arrastre del líquido concentrado suministrado a través del pasaje lateral 7 en el tubo Venturi en una manera conocida. Finalmente, el agua y el líquido arrastrado salen del eductor en la porción de salida 8. Cuando el flujo de agua se detiene, el manguito elástico 25 se contrae y ajusta de manera exacta alrededor del miembro alargado 22 y en contacto hermético con éste. Esto evitará cualquier flujo inverso de agua a través de la válvula sin retorno 10 hacia el suministro de agua 10. Si no existe flujo de agua hacia la válvula sin retorno 19 desde el suministro de agua 10, por ejemplo, cuando ha ocurrido una caída repentina de presión del principal suministro de agua y ocurre el flujo inverso dentro de la estructura de tubo Venturi 3, el fluido puede fluir desde la entrada de tubo Venturi 6 hacia el tubo de salida 29 de la válvula sin retorno 19. Sin embargo , él fluido no puede pasar hacia el suministro de agua debido a que el manguito elástico 25 se encuentra en contacto hermético con el miembro alargado 22, como ya se discutió. El fluido más bien pasa hacia el espacio entre en cuerpo principal 27 y el manguito elástico 25 y sale de la válvula sin retorno 19 a través de ventilaciones 28. La figura 3 muestra el eductor con la válvula sin retorno 19 ensamblada y localizada en el interior del cuerpo principal 4, en el espacio de aire 5. Las ventilaciones 28 en el cuerpo principal 27 de la válvula sin retorno 19 pueden observarse a través de los extremos abiertos del cuerpo principal 4. El fluido que fluye hacia fuera de la válvula sin retorno 19 a través de ventilaciones 28, por ejemplo, en la situación donde un flujo en retroceso ocurre en la estructura de tubo Venturi 3, es capaz de pasar hacia el espacio de aire y sale del eductor 1 a través de los extremos abiertos del cuerpo principal 4.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1 . Un eductor caracterizado porque comprende una estructura de tubo Venturi (3), un espacio de aire (5) a través del cual, en modo operacional de espacio de aire, un chorro de líquido se pasa a la estructura de tubo Venturi (3) y una válvula sin retorno removible (19) se localiza en el espacio de aire (5), mediante lo cual el eductor es convertible entre el modo operacional de espacio de aire y el modo operacional de válvula sin retorno.
2. 2. Un eductor según la reivindicación 1 , caracterizado porque en modo operacional de espacio de aire el eductor tiene una tobera para proporcionar dicho chorro de líquido, siendo removible la tobera y reemplazándose por la válvula sin retorno (19) en la conversión.
3. 3. Un eductor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la válvula sin retorno tiene una salida (29) que proporciona en uso un chorro de fluido dirigido hacia la estructura de tubo Venturi.
4. 4. Un eductor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la válvula sin retorno proporciona una primer trayectoria de flujo sellada a través del espacio de aire cuando se abre para el flujo de líquido hacia la estructura de tubo Venturi y proporciona una segunda trayectoria de flujo para el flujo de retorno desde la estructura de tubo Venturi hacia el espacio de aire fuera de la válvula sin retorno cuando se cierra dicha primer trayectoria de flujo.
5. 5. Un cartucho de válvula sin retorno (19) adaptado para instalarse de manera removible en un espacio de aire (5) de un eductor (1 ) que tiene un espacio de aire y una zona de entrada de tubo Venturi (6), en donde el cartucho de válvula sin retorno comprende una entrada (21) adaptada para suministrar agua a la zona de entrada del tubo Venturi (6) y una válvula sin retorno entre la entrada (21) y la salida (29).
6. 6. Un cartucho de válvula sin retorno según la reivindicación 5, caracterizado porque la salida comprende una superficie de sellado a fin de proporcionar contacto hermético con la zona de entrada de tubo Venturi.
7. 7. Un cartucho de válvula sin retorno según ya sea la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque la entrada comprende una superficie de sellado para proporcionar contacto hermético con la línea de suministro.
8. 8. Un cartucho de válvula sin retorno según las reivindicaciones 5, 6 o 7 caracterizado porque, cuando se instala, proporciona una primer trayectoria de flujo sellada a través del espacio de aire cuando se abre al flujo de líquido hacia la estructura de tubo Venturi y proporciona una segunda trayectoria de flujo para el flujo de retorno desde la estructura de tubo Venturi hacia el espacio de aire fuera de la válvula sin retorno cuando se cierra dicha primer trayectoria de flujo.
9. 9. Un método de adaptación de un eductor de espacio de aire que tiene una porción de mezcla de tubo Venturi (3) y un espacio de aire (5), caracterizado porque comprende la instalación de una válvula sin retorno (19) en dicho espacio de aire.
10. 10. Un método según la reivindicación 9, caracterizado porque el eductor de espacio de aire comprende una tobera para dirigir un chorro de agua y el método comprende la etapa de retirar la tobera del eductor.