MX2007013811A - Ensamble de valvula de control ajustable en campo y modulo de ajuste en campo. - Google Patents

Abstract

Se provee un ensamble de fijacion de flujo para permitir el ajuste en campo de una valvula de control de flujo electronicamente activada, en particular una valvula de control caracterizado de presion independiente (PICCV); en una forma preferida, el flujo puede ser ajustado en campo mediante el uso de una herramienta hexagonal; por lo tanto, el flujo maximo se puede aumentar o reducir dentro del rango de flujo ajustable de valvula; al igual que con todas las valvulas de cierre alto que emplean una bola en su diseno; la bola pasa bien hacia el asiento cuando es girada a la posicion de cero grados del accionador; por lo tanto, existe una cantidad de desplazamiento dentro de los primeros grados de la rotacion de bola que pasa de regreso sobre este asiento; el ensamble de fijacion de flujo elimina esta rotacion en exceso (12??) resultando en una posicion cerrada que es compensada para mejorar la resolucion de control y la precision del sistema; esta compensacion permite la velocidad de cierre alto de 200 PSI; los accionadores MFT ajustan y mantienen electronicamente la senal de control de 2- 10 voltios al angulo reducido, asi como el tiempo de funcionamiento de 100 segundos y la senal de retroalimentacion; en accionadores en punto de flotacion (-3), el tiempo de funcionamiento es constante pero depende del angulo de rotacion global.

Description

ENSAMBLE DE VÁLVULA DE CONTROL AJUSTABLE EN CAMPO Y MODULO DE AJUSTE EN CAMPO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a válvulas, de manera especial, aquellas adecuadas para las aplicaciones HVAC, y mecanismos que facilitan el ajuste del flujo en campo. En particular, la invención proporciona mecanismos para uso con accionadores de válvula y válvulas de control para facilitar el ajuste en campo. En las formas preferidas, las válvulas son de presión independiente y variedad de flujo caracterizado .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En plantas HVAC, la distribución de agua se puede llevar a cabo a un flujo constante o variable. Cada tipo de sistema de distribución tiene ventajas y desventajas. En la actualidad, los sistemas de flujo variable que utilizan válvulas de control de 2 vias electrónicas se han vuelto aceptadas de manera general como el estándar de la industria debido a sus beneficios, principalmente el costo de bombeo reducido que se logra como resultado de la reducción del flujo y cabeza de bombeo. Además, este tipo de sistema facilita que las plantas sean diseñadas con un factor de diversidad debido a que solo se necesita el flujo en donde se demanda la energia. Sin embargo, estos sistemas tienen sus desventajas. Una desventaja muy importante con la mayoria de los sistemas en la actualidad es que el equilibrio del sistema conlleva mucho tiempo, dinero y esfuerzo. De acuerdo con un diseño de flujo para sistemas comunes, cada válvula de control requiere una válvula de equilibrio para ajustar el circuito hidrónico. El procedimiento de equilibrio dicta la calidad del sistema y requiere herramientas y técnicos altamente experimentados. Durante el equilibrio, todas las válvulas de control deben estar en su posición abierta. Sin embargo, en cuanto el sistema está funcionando, dependiendo de los diferentes requerimientos de carga de calentamiento o enfriamiento en el edificio, las válvulas están, de manera permanente, abriéndose y cerrándose lo que produce como resultado una presión de sistema dinámicamente cambiante. El equilibrio de los sistemas de flujo variable consume tiempo y se puede llevar a cabo únicamente bajo condiciones "estáticas" de diseño. En caso que se agregaran terminales a un sistema convencional común, el sistema completo necesita ser reequilibrado debido a que algunas terminales existentes deben ser estranguladas nuevamente. Esto es, en especifico, un problema en donde los pisos son remodelados de manera periódica para los inquilinos existentes o nuevos y los usos varian con cada remodelación. Siempre que los usos cambian, se solicita el equilibrio de todo el sistema. Además, por lo regular, un edificio está funcionando bajo condiciones de diseño solo el 1% del tiempo. El otro 99%, el sistema hidrónico necesita proporcionar una carga promedio del 50%. De esta forma, el flujo es reducido al 20%, e incrementan las presiones diferenciales a través de las válvulas de control. Debido a que la velocidad CV de la válvula por lo regular está configurada para las condiciones de diseño, la autoridad de la válvula disminuye y la válvula de modulación es disminuida para abrir o cerrar únicamente. Esto provoca lo esperado. Los circuitos de control son interactivos. Por lo tanto, cuando una válvula de control se cierra, las presiones diferenciales en otros circuitos aumentan y las válvulas de control relacionadas se deben cerrar para compensar. De modo que, cuando uno o más bucles se vuelven inestables, los problemas de control se pueden esparcir a otras válvulas de control. En sistemas actuales comunes, si el flujo es mayor al requerido, el ?T disminuirá y resultará en una planta de enfriamiento con temperaturas de retorno más bajas al enfriador y reducirá la eficiencia. En caso de que un enfriador no pueda funcionar a la eficiencia pico, es más probable que el siguiente enfriador en una serie será forzado a comenzar antes de lo solicitado produciendo costos de electricidad y mantenimiento adicionales. Lo opuesto sucede en una caldera de condensación en donde una temperatura de retorno más alta puede evitar el proceso de condensación cuando el punto de roció de los gases de escape no puede ser alcanzado. El mismo fenómeno puede ocurrir en bobinas. En una bobina de calentamiento por ejemplo, el exceso de flujo resultará en un ?T más bajo y disminuirá el desempeño de la bobina la cual puede producir incomodidad debido a la baja temperatura de la habitación. En el pasado reciente, se han llevado a cabo desarrollos importantes en las válvulas HVAC con el aprovisionamiento de válvulas caracterizadas, en general, y de manera particular de la variedad de presión independiente. Debido a estas mejoras, las desventajas de los sistemas de flujo variable son, en su mayoria, eliminadas para la mayor parte de las aplicaciones HVAC. Las válvulas disponibles en la actualidad para las aplicaciones HVAC incluyen aberturas caracterizadas en donde el grado de movimiento de la abertura es proporcional a la velocidad de flujo. En la Patente estadounidense No. 6,039,304, Carlson, et al , se describe una válvula de bola con caracteristicas modificadas. La válvula incluye un disco para caracterizar el flujo a fin de permitir una abertura proporcional de la válvula para corresponder con una velocidad de flujo predeterminada. Estas válvulas pueden proporcionar, de manera esencial, caracteristicas de "porcentaje igual", aunque se pueden desear y lograr otras caracteristicas de flujo y están comercialmente bajo el identificador de CCV. Estas utilizan un disco que incluye una abertura formada y tiene un lado formado para hacer interfaz con, y adaptarse a la forma del exterior de la bola u obturador. El disco se ajusta dentro del puerto en el área del asiento, y es asegurado por un anillo. La capacidad de una válvula para proporcionar una velocidad de flujo proporcional al movimiento de un accionador de válvula es de gran ventaja al fabricar e instalar tanto válvulas como accionadores. En muchas pruebas y estudios, el CCV ha excedido el desempeño de válvulas de globo debido a la caracteristica de la válvula de porcentaje igual real y velocidades de cierre más altas. Es también importante para el HVAC y otras aplicaciones que las válvulas de control tengan la capacidad para mantener una velocidad de flujo constante a pesar de las fluctuaciones de presión en el sistema. Las válvulas que tienen esta capacidad ahora están disponibles. Por ejemplo, en la Patente estadounidense No. 6,827,100, a Carlson, se describe una válvula de control independiente de presión, la cual permite a un operador HVAC establecer velocidades de flujo para cualquiera de una pluralidad de zonas y que las velocidades seleccionadas permanezcan constantes independientemente de variaciones en presión debido a las variaciones en la demanda de transferencia de calor en las diversas zonas. Estas válvulas están comercialmente disponibles bajo el identificador PICCV. Esta capacidad es la más importante en la carga parcial; por ejemplo, cuando un PICCV con un flujo nominal de 10 GPM opera a 3 GPM, se mantiene un flujo de 3 GPM. Estas válvulas están hechas en un número de tamaños; sin embargo, no todas las velocidades de flujo calculadas pueden ser llevadas a cabo prácticamente. Cuando velocidades de flujo exacto son necesarias en niveles entre los tamaños disponibles, es necesario programar un accionador para proporcionar el porcentaje deseado de la velocidad de flujo requerido. En un PICCV, el CCV es combinado con un regulador de presión diferencial. Este regulador mantiene un flujo constante que pasa a través de la válvula a pesar de las variaciones de presión en el sistema. Los accionadores para las válvulas de control por lo regular se fijan en la fábrica y pueden ser modificados al momento de su instalación para proporcionar una velocidad de flujo máximo deseado. La posición cerrada por lo regular es compensada pasado el punto cero por una cantidad preestablecida para lograr una alta velocidad de cierre. Al igual que con todas las velocidades altas de cierre que utilizan una bola en su diseño, la bola pasa bien hacia el asiento cuando es girada a la posición de cero grados del accionador. Por lo tanto, existe una cantidad de desplazamiento dentro de los primeros grados de la rotación de bola que pasa de regreso sobre este asiento. Para un accionador que tiene un arco de giro de 90° de completamente cerrado a completamente abierto, es común que esta compensación sea de 12° o más, o de aproximadamente 13° del desplazamiento del accionador. Esta compensación proporciona un retraso inaceptable en algunos circuitos . Entre los accionadores de amplio uso en aplicaciones HVAC están aquellos disponibles de Belimo Aircontrols USA como LR24-3 US, accionadores en serie, los cuales proporcionan un tiempo de funcionamiento de 100 segundos, proporcionan un movimiento de 90° y utilizan un sensor de sobrecarga para detener el movimiento cuando el voltaje excede un valor predeterminado. También está disponible una serie de accionadores avanzados disponibles Belimo Aircontrols USA como accionadores MFT, los cuales incluyen la capacidad de ser preestablecidos a un rango limitado de movimiento. Estos accionadores comprenden motores eléctricos con circuitos de control electrónico los cuales son programados para utilizar una señal de control de 2-10 voltios para proporcionar un ángulo designado de movimiento sobre un tiempo de funcionamiento de 100 segundos. Los accionadores MFT incluyen controladores para proporcionar señales de control de retroalimentación. En los accionadores de punto de flotación, el tiempo de funcionamiento es constante pero dependiente del ángulo general de rotación. Estos funcionarán durante el tiempo de funcionamiento completo de 100 segundos a menos que se detecte una sobrecarga debido al desplazamiento detenido y se utilice como una señal para apagar el motor. Los accionadores son electrónicos y son programados utilizando una pieza especial de equipo o una herramienta de software. Los ajustes en campo son un asunto sencillo. Existe una necesidad presente de medios que tengan la capacidad de realizar un ajuste en campo, sencillo y efectivo, de las válvulas de control para ajustar las válvulas a fin de alcanzar las velocidades de flujo deseadas menores que el valor de diseño de las válvulas. En particular, existe una necesidad de proporcionar la capacidad de ajuste en campo para las válvulas de control que están caracterizadas por completo y están diseñadas para ser abiertas mediante movimientos de control proporcionales a la velocidad de flujo independiente de la presión, el ajuste en campo de preferencia se realiza mediante un ajuste mecánico simple con una herramienta manual fácilmente disponible.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la invención es proporcionar medios para realizar, de manera simple y efectiva, el ajuste en campo de las válvulas de control para ajustar válvulas a fin de lograr las velocidades de flujo deseadas. Otro objetivo de la invención es proporcionar capacidad de ajuste en campo para válvulas de control que están caracterizadas por completo y están diseñadas para ser abiertas por movimientos de control proporcional a la velocidad de flujo independiente de la presión. Otro objeto de la invención es proporcionar ajuste en campo para HVAC y otras válvulas de control mediante el aprovisionamiento de un módulo el cual puede ser agregado a las válvulas de control, en particular aquellas que están caracterizadas y son independientes de presión, para permitir el ajuste de la velocidad de flujo utilizando una herramienta manual fácilmente disponible. Un objeto de la invención es proporcionar un módulo de ajuste para las válvulas de control las cuales pueden eliminar por lo menos una parte del retraso que acompaña a una compensación de la posición de cierre de la válvula y el punto final del movimiento del accionador. Estos y otros objetivos se logran a través de la presente invención la cual proporciona un ensamble de válvula de control de ajuste en campo y módulo de ajuste en campo. En un aspecto, la invención proporciona un ensamble de válvula de control, especialmente del tipo adecuado para las aplicaciones HVAC, que comprenden: (a) una válvula de control que tiene un vastago de válvula acoplado de manera operativa con un elemento de válvula para mover el elemento de válvula entre las posiciones abierta y cerrada mediante el movimiento de rotación del vastago de válvula; (b) un accionador de válvula de control acoplado de manera operativa con dicho vastago de válvula para rotar dicho vastago de válvula; (c) un mecanismo de ajuste de flujo en campo que comprende un tornillo de ajuste para mover un tope de punto extremo abierto mecánico, dicho mecanismo de ajuste en campo está acoplado de manera operativa con dicho vastago de válvula y dicho accionador para facilitar el ajuste del movimiento de dicho vastago de válvula mediante dicho accionador, en donde el flujo abierto máximo a través de la válvula puede ser establecido a una velocidad máxima predeterminada mediante la rotación de dicho tornillo de ajuste. En otro aspecto, la invención proporciona un mecanismo de ajuste de flujo en campo, que comprende: (a) medios para acoplar un eje motor de un accionador de válvula de control; (b) medios para acoplar un vastago de válvula de control; y (c) un tornillo de ajuste acoplado con un tope de punto extremo abierto mecánico, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto de extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta el movimiento de dicho vastago de válvula mediante dicho accionador a una velocidad máxima predeterminada. En otro aspecto, la invención proporciona un accionador de válvula de control el cual facilita el ajuste en campo, que comprende: (a) un accionador de válvula de control que incluye medios de eje motor para acoplamiento con un mecanismo de ajuste en campo; y (b) un mecanismo de ajuste de flujo en campo que comprende: medios para acoplamiento con dicho eje motor de dicho accionador de válvula de control y el vastago de válvula de una válvula de control, un tornillo de ajuste, y un tope de punto extremo abierto mecánico acoplado a dicho tornillo de ajuste, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta a una velocidad máxima predeterminada el movimiento el cual puede ejercer dicho accionador sobre dicho vastago de válvula. En otro aspecto, la invención proporciona una válvula de control la cual es habilitada para el ajuste en campo a fin de establecer una posición de tope abierta predeterminada, que comprende: (a) una válvula de control que comprende un cuerpo de válvula que define una entrada y una salida, un elemento de válvula colocado entre dicha entrada y dicha salida y que tiene una abertura a través del mismo, un vastago de válvula acoplado de manera operativa con dicho elemento de válvula para rotar dicho elemento de válvula dentro de dicho cuerpo de válvula; y (b) un mecanismo de ajuste de flujo en campo, que comprende : medios para acoplamiento con un eje motor de un accionador de válvula de control y dicho vastago de válvula de dicha válvula de control, un tornillo de ajuste, y un tope de punto de extremo abierto mecánico acoplado con dicho tornillo de ajuste, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto de extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta a una velocidad máxima predeterminada el movimiento el cual dicho accionador puede ejercer sobre dicho vastago de válvula. En cada aspecto de la invención, las formas preferidas de la válvula de control incluyen aquellas que están caracterizadas por completo y están diseñadas para ser abiertas mediante movimientos de control proporcionales a la velocidad de flujo independiente de presión. Otros aspectos preferidos de la invención serán descritos más adelante y están ilustrados en las figuras anexadas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se entenderá mejor y sus ventajas serán más aparentes cuando se lea la siguiente descripción detallada a la luz de las figuras anexas, en donde: La figura ÍA es una vista en perspectiva, desde la parte superior y muestra el lado frontal e izquierdo de un ensamble de válvula de control independiente de presión ajustable en campo de la invención. La figura IB es una vista gráfica que ilustra el rango de movimiento de un ensamble de válvula de control independiente de presión accionada de la invención y su rango de flujo que se puede obtener mediante el ajuste en campo . La figura 2 es una figura de ensamble en perspectiva en partes, parcialmente en sección, para una forma preferida de válvula de control accionada ajustable en campo de la invención, que incluye un accionador, un módulo de ajuste en campo y una válvula de control caracterizada independiente de presión. La figura 3 es una figura de ensamble en perspectiva en partes para una forma preferida de módulo de ajuste en campo para un ensamble de válvula de control accionada de la invención. La figura 4A es una vista en perspectiva de un adaptador de vastago que incluye levas de tope abiertas y cerradas para el módulo de ajuste en campo mostrado en la figura 3. La figura 4B es una vista plana inferior del adaptador de vastago para el módulo de ajuste en campo. La figura 4C es una vista plana superior del adaptador de vastago para el módulo de ajuste en campo. La figura 4D es una vista transversal del adaptador de vastago tomada a lo largo de la linea D-D en la figura 4B.

La figura 4E es una vista transversal de un adaptador de vastago tomada a lo largo de la linea E-E en la figura 4B. La figura 5A es una vista plana superior de un alojamiento para el módulo de ajuste en campo mostrado en la Figura 3. La figura 5B es una vista de elevación del lado izquierdo de un alojamiento para el módulo de ajuste en campo . La figura 5C es una vista en perspectiva desde la parte superior, que muestra el lado izquierdo y frontal de un alojamiento para el módulo de ajuste en campo. La figura 5D es una vista en perspectiva desde la parte inferior, que muestra el lado izquierdo y frontal de un alojamiento para el módulo de ajuste en campo. La figura 6A es una vista plana superior de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo mostrado en la Figura 3. La figura 6B es una vista plana inferior de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo . La figura 6C es una vista en perspectiva desde la parte inferior que muestra el lado derecho y posterior de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo.

La figura 6D es una vista en perspectiva desde la parte superior que muestra el lado derecho y frontal de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo. La figura 6E es una vista en elevación frontal de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo. La figura 6F es una vista transversal tomada a lo largo de la linea F-F en la figura 6E de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo. La figura 6G es una vista en elevación lateral izquierda de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de ajuste en campo. La figura 7A es una vista en perspectiva desde la parte inferior, que muestra el lado izquierdo y posterior de una placa de cubierta superior de alojamiento para el módulo de ajuste en campo. La figura 7B es una vista en perspectiva desde la parte superior, que muestra el lado derecho y posterior de una placa de cubierta de alojamiento para el módulo de ajuste en campo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se refiere las válvulas de control y, en particular, proporciona mecanismos para uso con accionadores de válvula y válvulas de control para permitir el ajuste en campo. En las formas preferidas, las válvulas son de presión independiente y variedad de flujo caracterizado. Estos son los tipos para los cuales la invención proporciona un efecto práctico importante y, por lo tanto, se describen a continuación con particularidad. Sin embargo, la invención tendrá ventaja con las válvulas y accionadores no mostrados o descritos de manera especifica, como será aparente por completo para aquellos expertos en la técnica. La invención se describirá primero con referencia a las figuras ÍA a 3, las cuales proporcionarán una vista general de las mejoras de la invención y de la construcción de una forma particular de la invención, con énfasis en una modalidad preferida de un mecanismo de ajuste de flujo en campo. La figura ÍA es una vista en perspectiva desde la parte superior y muestra el lado frontal e izquierdo de un ensamble de válvula de control independiente de presión ajustable de la invención. Por lo tanto, en la siguiente descripción, las direcciones relativas serán tomadas en relación con estas referencias. Sin embargo, aquellos expertos en la técnica entenderán que estas referencias no tienen un significado funcional particular y ayudan a que la descripción sea más entendible. Se ilustra una válvula de control 10 que comprende un cuerpo de válvula 12, una entrada 14 y una salida 16. La válvula 10 es, de preferencia, de tipo PICCV disponible de Belimo Aircontrols USA. Válvulas de este tipo se describen en la literatura de Belimo Aircontrols USA asi como en la Patente estadounidense No, 6,827,100, a Carlson. Están disponibles y, de preferencia, serán utilizadas como caracterizadas por completo en términos de flujo, a través de los medios descritos en la Patente estadounidense No. 6,039,304, a Carlson, et al . La figura IB es una vista gráfica que ilustra el rango de movimiento de un ensamble de válvula de control independiente de presión accionada de la invención y su rango de flujo que se puede obtener mediante el ajuste en campo. La vista de la figura ÍA muestra la válvula de control 10, el accionador 18, y el mecanismo de ajuste de flujo en campo 24, en su configuración ensamblada final. Se muestra un accionador 18 que incluye un motor accionador controlado de manera electrónica 20 y un brazo de manivela manual 22. La válvula en esta modalidad es cerrada mediante un movimiento en dirección de las manecillas del brazo de manivela 22. El movimiento entre la posición completamente cerrada y completamente abierta del accionador y la válvula sin algún otro medio proporcionado, es un movimiento en dirección de las manecillas del reloj de 90°. Entre el accionador 18 y la válvula 10 está un mecanismo de ajuste de flujo en campo 24. El mecanismo de ajuste de flujo en campo 24 permite que la válvula sea configurada en el campo a una proporción predeterminada del flujo de diseño máximo para la válvula. Se muestra un mecanismo de ajuste de flujo en campo 24 que incluye un tornillo de ajuste 26 para acoplamiento con un tope de punto de extremo abierto mecánico (que se describirá más adelante) , en donde el movimiento del tornillo de ajuste 26 mueve el tope de punto de extremo abierto mecánico y ajusta el movimiento de la válvula a una velocidad máxima predeterminada. Se muestra un indicador 28 para indicar en una escala (mostrada a detalle como 30) la velocidad de flujo establecida. La escala puede ser moldeada en el cuerpo, pintada en el mismo, anexada como una etiqueta o, de otra forma proporcionada. Ahora se hace referencia una vez más a la figura IB para ilustrar este punto. La gráfica muestra el rango de diseño de 90° de movimiento para la válvula. Un primer segmento de 12° de este movimiento desde la posición cerrada es en realidad un movimiento en exceso de la bola u otro elemento de válvula pasando la posición completamente cerrada. Como sucede con las válvulas de alta velocidad de cierre que utilizan una bola en su diseño, la bola pasa bien hacia el asiento cuando es girada hacia la posición de cero grados del accionador. Por lo tanto, existe una cantidad de desplazamiento dentro de los primeros grados de la rotación de bola que pasa de regreso sobre este asiento. El mecanismo de ajuste de flujo en campo de la invención puede eliminar esta rotación en exceso (12° o cualquier porción de este) resultando en una posición cerrada que es compensada para mejorar la resolución de control y la precisión del sistema. Esta compensación permite la alto velocidad de cierre de 200 PSI. El tipo de accionador preferido en la actualidad para el accionador 18, es de la serie LR24-3; sin embargo, el tipo MFT ofrece ventajas adicionales debido a la sofisticación del control. Ambos tipos están disponibles de Belimo Aircontrols USA y pueden, de forma electrónica, ajustar y mantener la señal de control de 2-10 voltios en un ángulo reducido, asi como el segundo tiempo de funcionamiento 100 y la señal de retroalimentación. En los accionadores del punto de flotación (-3), el tiempo de funcionamiento es constante pero depende del ángulo general de rotación. En la gráfica de la figura IB, se remueve una cantidad significativa del rango de flujo máximo, dejando únicamente un movimiento angular predeterminado (sombreado) en donde el voltaje de control de 2-10 voltios se puede ajustar a cualquier ángulo deseado dentro del área sombreada. El accionador puede detectar una sobrecarga que ocurre cuando la rotación es detenida antes de alcanzar el punto extremo de 90° por completo y se apagará. El accionador MFT puede entonces utilizar la señal de control completa de 2-10 voltios para alcanzar cualquier posición predeterminada dentro del rango permitido por los topes mecánicos proporcionados por el mecanismo de ajuste de flujo en campo 24 de la invención. La Figura 2 es una figura de ensamble en perspectiva en partes, parcialmente en secciones, para una forma preferida de la válvula de control accionada ajustable en campo de la invención, que incluye un accionador 18, un mecanismo de ajuste de flujo en campo 24 y una válvula de control caracterizada independiente de presión 10. Esta vista muestra los medios proporcionados para acoplar de manera operativa la válvula de control 10, el accionador 18, y el mecanismo de ajuste de flujo en campo 24. La válvula tiene un vastago 32, el cual acopla de manera operativa la bola del elemento de válvula 34. Se muestra un mecanismo regulador como 35 y es del tipo descrito en la Patente estadounidense No. 6,827,100, a Carlson, la cual está incorporada aqui por referencia. Como se puede observar en la Figura 2, un disco caracterizado 36, del tipo descrito en la Patente estadounidense No. 6,039,304, a Carlson, et al . , (aqui incorporada por referencia) es proporcionado para hacer flujo desde la válvula proporcional con el movimiento del vastago de válvula 32. Las flechas en las figuras ilustran el trayecto del fluido a través de la válvula 10. El mecanismo de ajuste del flujo en campo 24, incluye un adaptador de vastago 38 que tiene un acoplador de vastago de válvula 40 en la parte inferior y un acoplador de accionador 42 en la parte superior. También se muestra en la Figura 2 el accionador 18, que tiene un acoplador de mecanismo de ajuste de flujo 44. El vastago de válvula 32 tendrá, por lo general, una vista transversal cuadrada, la cual se adecuará de manera ajustada en el acoplador del vastago de válvula 40 el cual proporciona una cavidad con una sección transversal generalmente cuadrada complementaria con el vastago de válvula 32. El acoplador del accionador 42 tendrá una cavidad con una sección transversal generalmente cuadrada complementaria con el acoplador del accionador 42. Estos elementos de acoplamiento se ilustran con configuraciones para acoplarse con un elemento formado de manera complementaria al cual está acoplado; sin embargo, las formas especificas de estos elementos pueden ser modificadas según se necesite para aplicaciones particulares. No se muestra, sin embargo para sostener el ensamble junto se prefiere un tornillo y un pasaje para que se extienda hacia abajo a través de la parte superior del brazo de manivela 22 y luego a través de los acopladores mencionados y está acoplado de manera roscada con un agujero adecuado en el centro del vastago de válvula.

La Figura 3 es un ensamble en perspectiva en partes para una forma preferida del módulo de ajuste en campo 24 para un ensamble de válvula de control accionado de la invención. Las lineas punteadas indican la alineación de las diversas partes del módulo 24. Comenzando desde la parte inferior de la figura, se muestra un alojamiento 46 que tiene una cavidad 48 abierta del lado izquierdo para sostener una tuerca giratoria 50 la cual a su vez sostiene un tornillo de ajuste 26. La referencia a la Figura ÍA muestra un tornillo de ajuste 26 que se extiende hacia el exterior desde el módulo 24. El tornillo de ajuste 26 tiene una sección no roscada 52 entre la cabeza 54 y la ranura periférica 56, lo cual permite que el tornillo 26 se deslice dentro del agujero 58 extendiéndose a través de la tuerca giratoria 50 mientras es sostenido en el lugar con relación a ésta por la arandela a presión 60. El adaptador de vastago 38 está localizado de forma central dentro del alojamiento 46 y transmitirá una fuerza de giro desde el accionador 18 al vastago de válvula 32 hasta el punto requerido por el accionador y permitido por los topes mecánicos del módulo de ajuste en campo 24, como se describirá con mayor detalle posteriormente. En la figura, el tornillo 26 pasará en frente y no contactará al adaptador del vastago 38. Será aparente a continuación que el adaptador de vastago 38 se mueve por la fuerza aplicada por el accionador 18 y está limitada en su movimiento radial por topes construidos dentro del alojamiento 46 el cual coopera con aquellos en el chasis del tope abierto ajustable 62. El tornillo 26 mueve el chasis del tope abierto ajustable 62 por medio del pasador roscado 64 que tiene un agujero roscado 65 el cual se ajusta dentro de las aberturas 66 y 66' en el tope abierto 62. De esta forma, conforme el tornillo es girado en dirección de las manecillas del reloj, el pasador 64 es dirigido hacia la cabeza del tornillo 54, y el tope abierto ajustable 62 es, del mismo modo, girado en dirección de las manecillas del reloj . Una placa de cubierta superior 68 está anexada al alojamiento 46 por medios adecuados tal como los remaches integrales 70 para sostener los componentes del módulo de ajuste en campo 24 en el lugar. La placa de cubierta 68 se muestra con cuatro cavidades de asientos 72 las cuales se acoplan con los pasadores de asiento 74 en el accionador. Los pasadores de asiento 76 se extienden, de manera similar, desde la parte inferior del alojamiento para acoplarse con las cavidades de asiento 78 en la válvula 10. Se pueden utilizar tros medios de alineación según se desee. En una forma completamente ensamblada, el indicador de flujo 28 se extiende hacia el exterior desde la parte frontal del alojamiento 46 a través de la ranura 47 para señalar a la velocidad de flujo en escala 30 según lo establezca un operador. Un indicador de flujo adicional 28' se extiende a través del alojamiento 46 en la parte posterior. La Figura 4A es una vista en perspectiva de un adaptador de vastago 38 que incluye levas de tope cerrado y abierto para el módulo de ajuste en campo en la Figura 3. Aqui, se muestra el adaptador de vastago 38 que incluye un acoplador de vastago de válvula 40 en la parte inferior y un acoplador de accionador 42 en la parte superior. La referencia a la Figura 4B, la cual es una vista plana inferior del adaptador de vastago para el módulo de ajuste en campo, y la Figura 4C la cual es una vista plana superior del adaptador de vastago para el módulo de ajuste en campo, ayudarán a entender el mecanismo que proporciona un grado ajustable de movimiento de abertura en relación con una posición de cierre de compensación. Extendiéndose desde un lado del adaptador de vastago 38, está un arreglo de uñas de tope de establecimiento de flujo 80, 82 y 84. La uña 80 tiene una superficie de tope abierto de adaptador 86 y la uña 82 tiene una superficie de tope abierto de adaptador 86'. El aprovisionamiento de dos superficies de tope es una caracteristica importante en el aseguramiento confiable a largo plazo dividiendo la tensión en las uñas tope 80, 82 y 84 del adaptador de vastago 38. En una forma similar, la uña 84 incluye una de dos superficies de tope abierto 88, con el otro 88' en la uña 82. La referencia a la Figura 4D, la cual es una vista transversal del adaptador de vastago tomada a lo largo de la linea D-D en la Figura 4B, y la Figura 4E, la cual es una vista transversal del adaptador de vastago tomado a lo largo de la linea E-E en la Figura 4B, ilustrarán el acoplador de vastago de válvula 40 y el acoplador de accionador 42 con mayor detalle. Una vez más, ambos son, de forma esencial, cuadrados en sección transversal, el acoplador 40 es hembra y el acoplador 42 es macho, adaptándose asi con facilidad para ser colocados entre los accionadores y las válvulas destinadas en la actualidad para uso en pares a fin de proporcionar funcionalidad agregada a cada uno. Las formas especificas pueden ser seleccionadas para cumplir con necesidades especificas . Ahora, se hace referencia a las Figuras 5A a 5D para entender el alojamiento 46 para el mecanismo de ajuste en campo 24 de la invención. La Figura 5A es una vista plana superior de un alojamiento 46 para el módulo de mecanismo de ajuste en campo 24 mostrado en la Figura 3. Aqui se observan superficies de tope cerrado de alojamiento 90, 90', las cuales proporcionan contacto para las superficies de tope cerrado de adaptador 88, 88' y detienen el movimiento del acoplador de accionador 42 en la posición cerrada. De esta manera, en esta modalidad preferida, la posición cerrada es preestablecida en la fábrica para eliminar cualquier grado deseado de rotación de exceso común (por ejemplo, 12°) que resulta en una posición cerrada que está compensada y, por lo tanto, mejora la resolución de control y la fidelidad del sistema. La referencia a la Figura 5B, la cual es una vista de elevación del lado izquierdo de un alojamiento 46, muestra una abertura 94 para el acceso a la cabeza 54 del ajuste de tornillo 26, el cual se extiende, de preferencia, hacia afuera del alojamiento para facilitar el acceso. La Figura 5C, la cual es una vista en perspectiva desde la parte superior, que muestra el lado izquierdo y frontal de un alojamiento 46, ilustra estas mismas caracteristicas en perspectiva para ayudar a su entendimiento. La Figura 5D, la cual es una vista en perspectiva desde la parte inferior, que muestra el lado izquierdo y frontal de un alojamiento 46, también es útil y muestra de manera clara un arreglo de los pasadores de asiento de alojamiento 76 para asegurar la alineación adecuada con asientos acoplables 78 en la válvula 10. Se proporciona un indicador de giro 96 en el alojamiento para clarificar que la dirección de las manecillas del reloj normal a la dirección cerrada se mantiene para este mecanismo particular. No se muestra la escala 30 como se ilustra en la Figura 1, la cual puede ser arreglada de manera adecuada en el alojamiento 46, de preferencia en la parte frontal. Las Figuras 6A y 6G muestran el elemento de tope abierto giratorio 62, el cual puede ser movido a diversos grados en el campo mediante el ajuste del tornillo 26 para mover el tope abierto a través de un amplio rango de posiciones para permitir el control positivo de la posición abierta máxima y, por lo tanto, establecer la velocidad de flujo máximo para la válvula 10. La Figura 6A, la cual es una vista plana superior de un elemento de tope abierto giratorio para el módulo de mecanismo de ajuste en campo 24 mostrado en la Figura 3, muestra los indicadores 28 y 28' en lados opuestos, ambos tienen la longitud seleccionada para extenderse hacia afuera del alojamiento proporcionando una indicación visual positiva del grado de establecimiento de abertura. Las aberturas 66 y 66' son visibles en este conjunto de figuras para ayudar a entender la manera en la que un pasador enroscado 64 es sostenido por el elemento de tope abierto giratorio 62 y puede ser movido por el ajuste del tornillo 26. La Figura 6B es una vista plana inferior del elemento de tope abierto giratorio 62 y muestra las superficies de tope abiertas 92 y 92 ', las cuales están diseñadas para acoplarse con superficies de tope 86 y 86' en el acoplador de accionador 42 y, por lo tanto, limita su movimiento adicional. Algunas de estas caracteristicas pueden ser notadas con mayor claridad al observar la Figura 6C, la cual es una vista en perspectiva desde la parte inferior que muestra el lado derecho y posterior, y la Figura 6D, la cual es una vista en perspectiva desde la parte superior, que muestra el lado derecho y frontal. También, la Figura 6E es una vista de elevación frontal, la Figura 6F es una vista transversal tomada a lo largo de la linea F-F en la Figura 6E y la Figura 6G es una vista de elevación del lado izquierdo. Por último, la Figura 7A es una vista en perspectiva desde la parte inferior, que muestra el lado izquierdo y posterior de un alojamiento 46 y la Figura 7B es una vista en perspectiva desde la parte superior, que muestra el lado derecho y posterior de la placa de cubierta superior del alojamiento 68, la cual tiene cavidades 96 para la anexión al alojamiento 46 mediante remaches integrales 70 para sostener los componentes del módulo de ajuste en campo 24 en el lugar. También tiene cavidades de asiento de alojamiento 72 para acoplamiento con los pasadores de asiento de accionador 74. La descripción anterior pretende facilitar al experto en la técnica la práctica de la invención. No se pretende detallar todas las modificaciones y variaciones posibles que se volverán aparentes para el experto al leer la descripción. Se pretende; sin embargo, que todas esas modificaciones y variaciones sean incluidas dentro del alcance de la invención que se observa en la descripción anterior y, de lo contrario, se definen mediante las siguientes reivindicaciones. Las reivindicaciones pretenden cubrir los elementos y pasos indicados en cualquier arreglo o secuencia que sea efectiva para cumplir con los objetivos pretendidos de la invención, a menos que el contexto indique lo contrario de manera especifica.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un ensamble de válvula de control, que comprende: (a) una válvula de control que tiene un vastago de válvula acoplado de manera operativa con un elemento de válvula para mover el elemento de válvula entre las posiciones abierta y cerrada mediante el movimiento de rotación del vastago de válvula; (b) un accionador de válvula de control acoplado de manera operativa con dicho vastago de válvula para rotar dicho vastago de válvula; (c) un mecanismo de ajuste de flujo en campo que comprende un tornillo de ajuste para mover un tope de punto extremo abierto mecánico, dicho mecanismo de ajuste en campo está acoplado de manera operativa con dicho vastago de válvula y dicho accionador para facilitar el ajuste del movimiento de dicho vastago de válvula mediante dicho accionador, en donde el flujo abierto máximo a través de la válvula puede ser establecido a una velocidad máxima predeterminada mediante la rotación de dicho tornillo de ajuste.

2.- El ensamble de válvula de control de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tornillo de ajuste está acoplado con el tope de punto de extremo abierto mecánico, en donde el movimiento del tornillo de ajuste mueve el tope de punto de extremo abierto mecánico y ajusta el movimiento de la válvula una velocidad máxima predeterminada.

3.- El ensamble de válvula de control de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona un indicador para señalar la velocidad de flujo establecida en una escala.

4. - El ensamble de válvula de control de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula de control es una válvula de control caracterizada independiente de presión.

5.- El ensamble de válvula de control de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona un adaptador de vastago para unir el vastago de válvula y el accionador de válvula de control, y el adaptador de vastago comprende por lo menos una superficie tope para acoplamiento con el tope de punto extremo abierto.

6.- Un mecanismo de ajuste en campo para una válvula de control que comprende: (a) medios para acoplar un eje motor de un accionador de válvula de control; (b) medios para acoplar un vastago de válvula de control; y (c) un tornillo de ajuste acoplado con un tope de punto extremo abierto mecánico, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto de extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta el movimiento de dicho vastago de válvula mediante dicho accionador a una velocidad máxima predeterminada.

7.- El mecanismo de ajuste en campo para una válvula de control de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el tornillo de ajuste está acoplado con el tope de punto extremo abierto mecánico, en donde el movimiento del tornillo de ajuste mueve el tope de punto de extremo abierto mecánico y ajusta el movimiento de la válvula a una velocidad máxima predeterminada.

8. - El mecanismo de ajuste en campo para una válvula de control de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque se proporciona un indicador para señalar la velocidad de flujo establecida en una escala.

9.- El mecanismo de ajuste en campo para una válvula de control de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la válvula de control es una válvula de control caracterizada independiente de presión.

10.- El mecanismo de ajuste en campo para una válvula de control de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque se proporciona un adaptador de vastago para unir el vastago de válvula y el accionador de válvula de control, y el adaptador de vastago comprende por lo menos una superficie tope para acoplamiento con el tope de punto de extremo abierto.

11.- Un accionador de válvula de control el cual es habilitado para el ajuste en campo que comprende: (a) un accionador de válvula de control que incluye medios de eje motor para acoplamiento con un mecanismo de ajuste en campo; y (b) un mecanismo de ajuste de flujo en campo que comprende: medios para acoplamiento con dicho eje motor de dicho accionador de válvula de control y el vastago de válvula de una válvula de control, un tornillo de ajuste, y un tope de punto extremo abierto mecánico acoplado a dicho tornillo de ajuste, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta a una velocidad máxima predeterminada el movimiento el cual puede ejercer dicho accionador sobre dicho vastago de válvula.

12.- El accionador de válvula de control de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el tornillo de ajuste está acoplado con el tope de punto de extremo abierto mecánico, en donde el movimiento del tornillo de ajuste mueve el tope de punto de extremo abierto mecánico y ajusta el movimiento de la válvula a una velocidad máxima predeterminada.

13.- El accionador de válvula de control de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque se proporciona un indicador que señala la velocidad de flujo establecida en una escala.

14.- El accionador de válvula de control de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la válvula de control es una válvula de control caracterizada independiente de presión.

15.- El accionador de válvula de control de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque se proporciona un adaptador de vastago para unir el vastago de válvula y el accionador de válvula de control, y el adaptador de vastago comprende por lo menos una superficie tope para acoplamiento con el tope de punto extremo abierto.

16.- Una válvula de control la cual es facilitada para el ajuste en campo a fin de establecer una posición de tope abierta predeterminada que comprende: (a) una válvula de control que comprende un cuerpo de válvula que define una entrada y una salida, un elemento de válvula colocado entre dicha entrada y dicha salida y que tiene una abertura a través del mismo, un vastago de válvula acoplado de manera operativa con dicho elemento de válvula para rotar dicho elemento de válvula dentro de dicho cuerpo de válvula; y (b) un mecanismo de ajuste de flujo en campo, que comprende : medios para acoplamiento con un eje motor de un accionador de válvula de control y dicho vastago de válvula de dicha válvula de control, un tornillo de ajuste, y un tope de punto de extremo abierto mecánico acoplado con dicho tornillo de ajuste, en donde el movimiento de dicho tornillo de ajuste mueve dicho tope de punto de extremo abierto mecánico y, por lo tanto, ajusta a una velocidad máxima predeterminada el movimiento el cual dicho accionador puede ejercer sobre dicho vastago de válvula .

17.- La válvula de control de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el tornillo de ajuste está acoplado con el tope de punto de extremo abierto mecánico, en donde el movimiento del tornillo de ajuste mueve el tope de punto de extremo abierto mecánico y ajusta el movimiento de la válvula a una velocidad máxima predeterminada.

18.- La válvula de control de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque se proporciona un indicador que señala la velocidad de flujo establecida en una escala.

19.- La válvula de control de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la válvula de control es una válvula de control caracterizada independiente de presión.

20.- La válvula de control de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque se provee un adaptador de vastago para unir el vastago de válvula y el accionador de válvula de control, y el adaptador de vastago comprende por lo menos una superficie tope para acoplamiento con el tope de punto de extremo abierto. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se provee un ensamble de fijación de flujo para permitir el ajuste en campo de una válvula de control de flujo electrónicamente activada, en particular una válvula de control caracterizado de presión independiente (PICCV) ; en una forma preferida, el flujo puede ser ajustado en campo mediante el uso de una herramienta hexagonal; por lo tanto, el flujo máximo se puede aumentar o reducir dentro del rango de flujo ajustable de válvula; al igual que con todas las válvulas de cierre alto que emplean una bola en su diseño, la bola pasa bien hacia el asiento cuando es girada a la posición de cero grados del accionador; por lo tanto, existe una cantidad de desplazamiento dentro de los primeros grados de la rotación de bola que pasa de regreso sobre este asiento; el ensamble de fijación de flujo elimina esta rotación en exceso (12°) resultando en una posición cerrada que es compensada para mejorar la resolución de control y la precisión del sistema; esta compensación permite la alta velocidad de cierre de 200 PSI; los accionadores MFT ajustan y mantienen electrónicamente la señal de control de 2- 10 voltios al ángulo reducido, asi como el tiempo de funcionamiento de 100 segundos y la señal de retroalimentación; en accionadores en punto de flotación (-3) , el tiempo de funcionamiento es constante pero depende del ángulo de rotación global.