DE60308517T2

DE60308517T2 - Steuerventil

Info

Publication number: DE60308517T2
Application number: DE2003608517
Authority: DE
Inventors: James A. Norton STARES; Christopher East Freetown BITTNER
Original assignee: Dresser LLC
Current assignee: Dresser LLC
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2005528569A; AU2003220632A1; ES2271558T3; ATE340325T1; WO2003104698A1; DE60308517D1; CA2488157A1; CA2488157C; EP1509717B1; US6807985B2; US20030226600A1; EP1509717A1

Description

VERWEIS AUF FRÜHERE ANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der U.S.-Patentanmeldung Nr. 10/163,327 mit der Bezeichnung "High Rangeability Globe Control Valve", die am 5. Juni 2002 eingereicht wurde.
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist allgemein auf Durchflusssteuerventile bzw. Durchflussregelventile gerichtet und genauer auf käfiggeführte Steuer- bzw. Regelventile.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Das U.S.-Patent Nr. 4,256,284 beschreibt eine Fluiddurchfluss-Steuervorrichtung mit hohem Energieverlust, die eine abgestufte, spiralförmige, konische Bohrung und ein Steuerelement verwendet, um die Zwischenraum- bzw. Spaltströmung (clearance flow) zu minimieren. Das '284-Patent zeigt jedoch eine Ausgestaltung zur Zwischenraumströmungsminimierung, die sich physikalisch und betriebsmäßig von der Erfindung unterscheidet. Die Ausgestaltung des '284-Patents befasst sich nicht mit einer spezifischen Geometrie zur Steuerung der Druckrückgewinnung des gesteuerten bzw. geregelten Fluids und es ermöglicht keinen großen Regelbereich.
Ein typisches Durchgangsventil (globe valve) ist ein Ventil mit einem Linearbewegungs-Verschlusselement, einem oder mehreren Durchströmungskanälen und einem Körper, der sich typischerweise durch einen kugelförmigen Hohlraum um den Kanalbereich herum auszeichnet. Der Körper ist der Teil des Ventils, der die Haupt-Druckgrenze ist. Der Körper stellt typischerweise die Rohrverbindungsenden und den Fluidströmungsdurchgang bereit. In einem Durchgangsventil ist das Ver schlusselement ein beweglicher Teil des Ventils, der in dem Strömungsweg angeordnet ist, um die Durchflussrate durch das Ventil zu verändern.
Ein Stopfenverschlusselement ist ein Teil von oftmals zylindrischer Natur, das sich in dem Strömungsfluss mit linearer Bewegung bewegt, um die Durchflussrate zu verändern. Es kann einen Profilbereich haben, um für eine Strömungscharakterisierung zu sorgen, muss es aber nicht. Es kann auch ein zylindrisches oder sich konisch verjüngendes Teil sein, das einen inneren Strömungsweg haben kann und die Durchflussrate mit einer Drehbewegung verändert. Andere Verschlusselemente umfassen zum Beispiel Kugel, Scheibe und Schieber.
Eine Strömungsöffnung in dem Strömungsdurchgang (-weg) wechselwirkt mit dem Verschlusselement, um das Ventil zu schließen. Die Öffnung kann mit einer Sitzfläche ausgestattet sein, die zur Berührung durch oder engen Anpassung an das Verschlusselement vorgesehen ist, um eine dichte Absperrung oder eine begrenzte Undichtigkeit zu schaffen, d.h. um das Ventil zu schließen.
Ein Käfig ist typischerweise ein Teil in einem Ventil, das das Verschlusselement allgemein umgibt, um für eine Ausrichtung zu sorgen und den Zusammenbau von anderen Teilen der Ventilinnenteile zu ermöglichen. Der Käfig kann auch eine Strömungscharakterisierung und/oder eine Sitzfläche bereitstellen. Die Ventilinnenteile (valve trim) umfassen typischerweise die inneren Teile eines Ventils, die sich in Strömungskontakt mit dem gesteuerten bzw. geregelten Fluid befinden. Beispiele der Ventilinnenteile sind das Verschlusselement, der Sitzring und der Käfig. Der Körper wird nicht als Teil der Innenteile betrachtet.
1 zeigt ein käfiggeführtes Standard-Steuerventil 10, das einen Körper 12 aufweist und die Strömung bzw. den Durchfluss 14 steuert, indem es das Ventilverschlusselements 16 steuert, um Bohrungen 18 (Durchströmungskanäle oder Strömungswege) eines Kanalbereichs 19 in dem Ventilkäfig 20 freizulegen. Steuerflächen sind Flächen, die einen Bereich definieren, die das Prozessfluid drosseln, d.h. die Fläche unterliegt der Beaufschlagung mit einer Druckdifferenz. Andere Flächen können sich in Kontakt mit dem Fluid befinden, sind aber nicht aktiv an dem Drosselungsprozess beteiligt. Die Steuerfläche befindet sich in Abhängigkeit von der Position des Verschlusselements 16 innerhalb des Käfigs 20 entweder zwischen dem Käfigkanal 18 und dem Verschlusselement 16 (2) oder dem Sitzring 22 und dem Verschlusselement 16.
Um große Strömungskapazitäten durch ein derartiges Ventil zu erreichen, werden großformatige Sitzringe, Käfige und Verschlusselemente verwendet. Um eine freie Bewegung des Verschlusselements 16 innerhalb des Käfigs 20 zu ermöglichen, muss ein radialer Zwischenraum bzw. Spalt 24 zwischen dem Außendurchmesser 26 des Verschlusselements und der Käfigbohrung 28 vorgesehen sein (3). Dieser radiale Zwischenraum 24 vergrößert sich typischerweise mit zunehmender Ventilgröße. Wenn das Verschlusselement 16 von der Ventilsitzfläche 30 abgehoben wird, und bevor der anfängliche Käfigkanalbereich 32 freigelegt wird, kann der radiale Zwischenraumbereich 24 die Fluidströmung 34 passieren lassen. Die Strömung 34, die durch diesen radialen Zwischenraumbereich 24 geleitet wird, ist die minimale Strömung in dem Ventil 10. Der Zwischenraumströmungsbereich 24 ist bei diesem Typ von Ventilausgestaltung wichtig, da dieser Bereich 24 den kleinsten steuerbaren Durchfluss beschränkt, wie er durch die Ventilcharakteristik definiert ist.
Die Strömungscharakteristik eines Käfigdrosselungssteuerventils 10 wird durch den freigegebenen Käfigkanaldrosselbe reich bestimmt (siehe zum Beispiel 2 und 3, Elemente 38 bzw. 18). Eine Drosselung unterhalb des Käfigkanalbereichs führt dazu, dass der gesamte Drosseldruckabfall in dem Zwischenraumströmungsbereich 24 erfolgt (d.h. Strömung durch den Führungszwischenraum bzw. -spalt). Unter Bedingungen mit hohem Druckabfall, insbesondere bei Hochdruckflüssigkeitsabnahme (high-pressure liquid letdown) (im Gegensatz zu Gas), kann die Zwischenraumströmungsdrosselung sehr schädigend für Metallflächen sein, wodurch Erosion 36 bewirkt wird. Einige Käfigdrosselventile 10 verwenden mehrere Druckabfallstufen 38 in dem gesamten Käfigströmungsbereich, jedoch haben die abgestuften Strömungskanäle (40 in 2), die oberhalb des Drosselbereiches 42 angeordnet sind, durch den Führungsspaltbereich 24 eine direkte Verbindung zu dem Ventilauslass (der Ventilöffnung) 44. Dies führt zu dem vollständigen Druckabfall zwischen den nicht freigelegten abgestuften Strömungswegen und den freigelegten Strömungswegen (siehe 2). Letztendlich kann dies aufgrund von Kavitation und Hochgeschwindigkeitsverschleiß zu Erosion 36 in dem Führungsspalt 24 führen, was schließlich zu Ventilspalt-Vibrationsproblemen führt. Fortgesetzte Erosion vergrößert den Führungsspalt und verschlimmert mit Vibration in Zusammenhang stehende Probleme weiter.
Ventilhersteller definieren das Verhältnis von maximal steuerbarem Durchfluss zu minimal steuerbarem Durchfluss als den Ventilregelbereich (valve rangeability). Die meisten käfiggeführten Steuerventile haben einen Regelbereich, der durch die Zwischenraum- bzw. Spaltströmung (clearance flow) auf ungefähr 100:1 begrenzt ist.
EP-A-0 525 688 offenbart ein Steuerventil mit einem Verschlusselement, das beweglich in einem Käfig ausgerichtet ist, um einen Sitz zu berühren, um das Ventil zu schließen. Das Verschlusselement hat eine weiche Dichtung, die gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, um das Ventil dichtend zu schließen.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Ventil mit einem Regelbereich bereitzustellen, der größer als ungefähr 100:1 ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil mit einem Regelbereich bereitzustellen, der größer als ungefähr 500:1 ist.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil bereitzustellen, das Kavitationserosionsschäden von Sitzbereichen verringert oder vermeidet.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil mit einem von dem Sitzbereich entfernten Druckrückgewinnbereich bereitzustellen.
Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil mit einem vergrößerten Regelbereich bereitzustellen, das Kavitationsschäden an Sitzflächen verringert oder vermeidet.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil mit einer Zwischenraumdichtung bereitzustellen.
Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Ventil mit einer Zwischenraumdichtung und einem Druckrückgewinnbereich bereitzustellen.
Andere Aufgaben und Vorteile werden aus den Lehren hierin ersichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil (globe control valve) gemäß Anspruch 1.
BESCHREIBUNG
In einer Ausführungsform eines Steuerventils ist ein Verschlusselement beweglich in einem Käfig ausgerichtet, um einen Sitz zu berühren, um das Ventil zu schließen. Der Käfig weist eine Käfigwand auf. Das Verschlusselement weist einen zurückspringenden Abschnitt mit wenigstens einer Wand in dem zurückspringenden Abschnitt auf, die im Wesentlichen parallel zu der Käfigwand ist. Ein Dampfrückgewinnbereich ist zwischen dem Käfig und dem Verschlusselement angeordnet und wird im Wesentlichen durch den Bereich zwischen der Käfigwand und dem zurückspringenden Abschnitt des Verschlusselements gebildet. Bevorzugt befindet sich der Dampfrückgewinnbereich zumindest dann oberhalb des Sitzes, wenn das Verschlusselement geöffnet ist. Die Dichtung reduziert die Strömung bzw. den Durchfluss durch einen Zwischenraum bzw. Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Verschlusselement. Für einige Anwendungen umfasst die Dichtung eine äußere Dichtung, die den Käfig berührt, und eine innere Dichtung zwischen der äußeren Dichtung und dem Verschlusselement.
Allgemeiner wird ein Steuerventil mit einem Mittel zur Förderung des Kollabierens von Dampfblasen bereitgestellt. In einer speziellen Ausführungsform wirkt ein Verschlusselement mit einer Öffnung zusammen, um das Ventil zu schließen. Wenn das Element geöffnet ist, ist das Mittel zur Förderung des Kollabierens von Dampfblasen zwischen der Öffnung und dem Verschlusselement angeordnet, so dass das Mittel im Wesentlichen senkrecht zu dem Fluidströmungsweg angeordnet ist. Zwischen dem Verschlusselement und einem Mittel zur Ausrichtung des Verschlusselements ist ein Zwischenraum bzw. Spalt ausgebildet. Das Mittel zur Verringerung der Strömung bzw. des Durchflusses durch den Zwischenraum weist zum Beispiel eine Dich tung auf, die gekoppelt ist, um sich mit dem Verschlusselement zu bewegen.
Genauer kann ein Steuerventil mit einem linear bewegbaren Verschlusselement bereitgestellt werden, das in einem Fluidströmungsweg angeordnet ist. Das Verschlusselement bewegt sich in einem Käfig mit einer Vielzahl von Durchströmungskanälen, die axial entlang des Käfigs angeordnet sind. Auf diese Weise verändert sich durch eine Bewegung des Verschlusselements die Fluiddurchflussrate. Zwischen dem Käfig und dem Verschlusselement ist ein radialer Zwischenraum bzw. Spalt ausgebildet. Und eine Dichtung mit einer elastomeren inneren Dichtung und einer metallischen äußeren Dichtung verringert die Strömung bzw. den Durchfluss durch den Zwischenraum. Das Verschlusselement bildet zumindest teilweise einen Dampfrückgewinnungskanal (vapor recovery gallery) zwischen dem Verschlusselement und dem Käfig, wobei sich der Kanal unterhalb des untersten Durchströmungskanals befindet, wenn sich das Verschlusselement auf seinem Sitz befindet. Wenn das Verschlusselement angehoben wird, um, zumindest teilweise, den untersten Durchströmungskanal freizulegen, befindet sich der Kanal oberhalb eines Sitzes, der mit dem Verschlusselement wechselwirkt, um das Ventil zu schließen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Verwendung von Richtungsbegriffen, wie etwa oberhalb und unterhalb, nur der Einfachheit halber verwendet werden und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Lehren oder der hierin beanspruchten Erfindung zu beschränken. Im Allgemeinen befindet sich eine Oberhalb-Position stromaufwärts, entgegengesetzt zur Richtung der Fluidströmung, von einer Unten-Position.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen:
1 zeigt eine Schnittansicht eines käfiggeführten Steuerventils des Stands der Technik.
2 zeigt eine Schnittansicht typischer abgestufter Strömungsweginnenteile des Stands der Technik.
3 zeigt eine Nah-Schnittansicht eines Drosselbereichs des Ventils des Stands der Technik, das in 1 gezeigt ist.
4 zeigt eine Schnittansicht eines käfiggeführten Steuerventils gemäß den Lehren hierin, das eine Dichtung aufweist, die mit dem Verschlusselement gekoppelt ist.
5 zeigt eine Nah-Schnittansicht eines Drosselbereichs des Ventils, das in 4 gezeigt ist. Eine Dichtung mit zwei Komponenten ist in Kombination mit einem Druckrückgewinnkanal gezeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER GEZEIGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Auf die 4 und 5 Bezug nehmend ist ein verbessertes käfiggeführtes Steuerventil 10' dargestellt. Aus dem Folgenden wird für Fachleute ersichtlich, dass die beanspruchte Erfindung nicht ausschließlich auf käfiggeführte Steuerventile beschränkt ist. In den 4 bis 5 ist ein linear bewegbares Verschlusselement 16 in einem Fluidströmungsweg angeordnet, um eine Durchflussrate zu verändern, einschließlich die Strömung im Wesentlichen anzuhalten. Andere Verschlusselemente sind akzeptabel, um die Durchflussrate zu verändern. Ein abgestufter Käfig 20 richtet das Verschlusselement 16 aus. Der abgestufte Käfig 20 weist eine Vielzahl von Durchströmungskanälen 18 in einem Kanalbereich 19 auf, die axial entlang des Käfigs 20 an geordnet sind. Auf diese Weise wird der Fluiddurchfluss durch Bewegung des Verschlusselements 16 variiert. Das Verschlusselement 16 und der Käfig 20 definieren einen radialen Zwischenraum bzw. Spalt 24. Eine Sitzfläche 30 wechselwirkt mit dem Verschlusselement 16, um den Fluiddurchfluss im Wesentlichen zu stoppen, wenn sich das Verschlusselement 16 auf dem Sitz befindet. Ein Druckrückgewinnbereich 50, der in einer bevorzugten Ausführungsform ein Kanal (gallery) ist, d.h. von zylindrischer oder ringähnlicher Art, ist zwischen dem Verschlusselement 16 und dem Käfig 20 ausgebildet. Bevorzugt befindet sich der Druckrückgewinnbereich 50 unterhalb der Vielzahl von Durchströmungskanälen 18, wenn sich das Verschlusselement 16 auf dem Sitz befindet. Eine Zwischenraum- bzw. Spaltströmungsdichtung 52 ist zwischen dem Käfig 20 und dem Verschlusselement 16 und über dem Sitz 30 angeordnet. Die gezeigte Zwischenraumdichtung 52 weist eine äußere Dichtung 54, bevorzugt aus Metall, und eine innere Dichtung 56, bevorzugt aus Elastomer, auf.
Dementsprechend besteht eine Ausführungsform eines Ventils aus einer speziell ausgestalteten Zwischenraumströmungsdichtung 52 und einem Druckrückgewinnbereich 50 unter der Dichtung 52 zwischen dem Verschlusselement 16 und dem Käfig 20. Die Dichtung 52 besteht aus einem äußeren Führungsring und einem inneren Dichtungsring 56 mit einem überlappenden Stoß 57. Der äußere Ring 54 berührt die Käfigbohrung 28 (siehe 2), was die primäre Führungsspaltdichtung bereitstellt. Der elastomere innere Dichtungsring 56 verhindert, dass Fluid hinter die primäre Dichtung gelangt. Ferner stellt der elastomere innere Ring 56 eine zusätzliche Betätigung für die primäre Dichtung 54 bereit. Wenn das Ventil 10' geöffnet wird und die ersten Käfigdurchströmungskanäle 58 durch das Heraufbewegen des Verschlusselements 16 freigelegt sind, kann das gesteuerte Fluid 60 zwischen dem Käfigdurchströmungskanal 58 und der Zwischenraumströmungsdichtung 54 hindurch gelangen. Bei einigen Anwendungen ist der Sitz 30 auf einer gehärteten Fläche 62 ausgebildet (siehe zum Beispiel 5), um Erosion zu widerstehen.
Die anfängliche Freilegung eines Strömungswegs in einem Ventil ist typischerweise die größte druckreduzierende Phase bei der Ventilanwendung. Wenn ein Fluid durch eine Öffnungsverengung tritt, wie etwa die Käfigdurchströmungskanal-Dichtungsschnittstelle (siehe Zwischenraumströmungen 34 und den Drosselbereich 42 in 3 oder die Strömung 60 in 5), dann kann der lokale Fluiddruck unter den Dampfdruck des gesteuerten Fluids fallen. Wenn dies auftritt, bildet das Fluid Dampfhohlräume, d.h. es kocht. In einiger Entfernung stromabwärts von der Dampfhohlraumerzeugung steigt der Druck wieder über den Dampfdruck an, und die Dampfblase kollabiert, d.h. es kommt zu Kavitation. Das Kollabieren der Dampfblase setzt sehr große Mengen an Energie entweder in Form von Schockwellen oder von Hochgeschwindigkeits-Fluidstrahlen frei. Während eines solchen Kollapses können nahegelegene Flächen beschädigt werden. Der Druckrückgewinnkanal 50 stellt einen Bereich bereit, der den Kollaps von Dampfblasen fördert, wodurch verhindert wird, dass sich die Blasen bewegen und weiter stromabwärts kollabieren und kritische Sitzflächen beschädigen.
Demgemäß ist in einer Ausführungsform ein Verschlusselement, zum Beispiel das Verschlusselement 16 oder ein anderes Element, in dem Fluidströmungsweg 14 angeordnet, um die Fluiddurchflussrate zu verändern. Der Käfig 20 richtet das Verschlusselement aus und weist einen oder mehrere Durchströmungskanäle 18 auf, durch die Fluid strömt. Zwischen dem Käfig 20 und dem Verschlusselement 16 ist ein Zwischenraum bzw. Spalt 24 ausgebildet. Eine Sitzfläche 30 wechselwirkt mit dem Verschlusselement 16, um das Ventil zu schließen. Zwischen dem Käfig 20 und dem Verschlusselement 16 ist ein Druckrückgewinn bereich 50 angeordnet. Bevorzugt befindet sich der Druckrückgewinnbereich 50 unter dem einen oder den mehreren Durchströmungskanälen 18, wenn sich das Verschlusselement 16 auf dem Sitz auf der Sitzfläche 30 befindet.
Frühere Versuche im Stand der Technik behandelten das Thema der Zwischenraumströmung nicht direkt. Stattdessen sind Probleme, die mit einer Ventilanwendung mit großem Regelbereich in Zusammenhang standen, typischerweise durch die Verwendung von zwei Ventilen gelöst worden. Ein Ventil ist für den Betrieb mit hohem Druckabfall und geringem Durchfluss vorgesehen, und ein weiteres Ventil, das normalerweise in einer parallelen Rohrleitung installiert ist, ist für den Betrieb mit hoher Kapazität und niedrigem Druckabfall vorgesehen. Diese Anordnung des Stands der Technik stellt eine kostspielige Lösung dar, bei der es sich auch als schwierig erwiesen hat, sie angemessen zu steuern. Es ist eine spezielle Steuerprogrammierung erforderlich, um eine geeignete Ablauffolge (Öffnen und Schließen auf Basis der Durchflussanforderung) des Bypassventils niedrigen Durchflusses und des Hauptventils hoher Kapazität zu gewährleisten. Eine ungeeignete Ablaufsteuerung kann dazu führen, dass das Hauptventilverschlusselement zu dicht an dem Ventilsitz betrieben wird, was zu beschädigenden Zwischenraumströmungsniveaus führt.
Alternativ hat eine Einzelventillösung des Stands der Technik bezüglich dieses Problems einen speziellen Käfig und ein spezielles Verschlusselement verwendet, die mit abgestuften Strömungswegen und verkleinerten radialen Zwischenräumen ausgestaltet sind. Diese Ausgestaltungen sind dennoch durch die Zwischenraumspaltströmung beschränkt (siehe zum Beispiel 2, Element 34).
Eines der Probleme, die durch diese Erfindung gelöst werden, besteht darin, wie der Ventilregelbereich für Hochdruck abnahmeanwendungen (high-pressure letdown applications) vergrößert werden kann, während die damit verbundenen Erosions- und Vibrationsprobleme verringert werden, die der Drosselung herunter auf den Verschlusselements-zu-Käfig-Zwischenraumströmungsbereich oder unter diesem anhaften. Eine Drosselung unter dem Zwischenraumströmungsbereich kann durch Betreiben des Ventils bei sehr geringen Hubhöhen erreicht werden, wodurch ein winziger Spalt zwischen den Sitzflächen freigegeben wird. Diese Art von Drosselung führt aber zu einer Erosion der Sitzflächen. Erosion der Sitzflächen führt ferner zu einer Verringerung der Fähigkeit zu einer dichten Absperrung, was zu einer fortgesetzten Sitzerosion und Undichtigkeit führt, wenn das Ventil geschlossen ist. Die Lehren hierin berücksichtigen die beiden der zuvor genannten Probleme durch eine wesentliche Verringerung der Führungsspaltströmung, durch die Zwischenraumströmungsdichtung und den Schutz der Sitzflächen vor Erosion durch die Verringerung der Hochgeschwindigkeitsströmung bei minimalen Verschlusselementhubpositionen durch den Druckrückgewinnbereich. Bei einigen Anwendungen erzwingt diese Erfindung, dass der hohe Druckabfall nur in den am untersten freigelegten Drosselströmungswegen auftritt, nicht durch den Zwischenraumbereich.
In einer Ausführungsform richtet der Käfig 20 das Verschlusselement 16 in der Strömung 14 aus, um die Durchflussrate zu verändern. Der Käfig 20 und das Verschlusselement 16 definieren den Zwischenraum 24, durch den das Fluid 34 strömt oder zu strömen versucht. Eine Strömungsöffnung 44 in dem Strömungsweg weist eine Sitzfläche 30 auf. Das Verschlusselement 16 wechselwirkt mit der Sitzfläche 30, um das Ventil zu schließen. Eine Zwichenraumströmungsdichtung 52 ist zwischen dem Verschlusselement 16 und dem Käfig 20 angeordnet, um die Strömung bzw. den Durchfluss 34 durch den Zwischenraum 24 zu reduzieren und in einigen Anwendungen zu stoppen.
Während spezielle Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die genaue Konstruktion und die genauen Zusammensetzungen beschränkt ist, die hierin offenbart ist bzw. sind, und dass verschiedene Modifikationen, Veränderungen und Variationen aus den vorhergehenden Beschreibungen ersichtlich sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Steuerventil (10') mit einem Verschlusselement (16), das bewegbar in einem Käfig (20) ausgerichtet ist, um einen Sitz (22) zu berühren, um das Ventil zu schließen, wobei der Käfig eine Käfigwand enthält und das Ventil ferner einen Druckrückgewinnbereich (50) zwischen dem Verschlusselement und dem Käfig hat, wobei das Verschlusselement einen zurückspringenden Abschnitt enthält und sich mindestens eine Wand mit keinen Bohrungen durch diese Wand in dem zurückspringenden Abschnitt befindet, wobei die Wand im Wesentlichen parallel zu der Käfigwand ist und der Druckrückgewinnbereich im Wesentlichen durch den Bereich zwischen der Käfigwand und dem zurückspringenden Abschnitt gebildet wird, und wobei das Verschlusselement (16) und der Käfig (20) einen radialen Zwischenraum bilden, der ferner eine Zwischenraumströmungsdichtung (52) aufweist, die an dem Verschlusselement angeordnet und in dem radialen Zwischenraum in Bezug auf den Käfig (20) bewegbar ist, wobei die Zwischenraumströmungsdichtung (52) über dem Druckrückgewinnbereich (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: der Druckrückgewinnbereich (50) einen Kanal mit einem unteren offenen Ende aufweist, das eine nach unten gerichtete Strömung von Fluid (14) durch den Kanal und aus dem unteren offenen Ende heraus und über den Sitz (22) zu dem Ventilauslass (44) zulässt.
Steuerventil (10') nach Anspruch 1, bei dem der Druckrückgewinnbereich (50) über dem Sitz angeordnet ist.
Steuerventil (10') nach Anspruch 1, bei dem die Zwischenraumströmungsdichtung (52) aufweist: eine äußere Dichtung (54), die den Käfig (20) berührt, und eine innere Dichtung (56) zwischen dem Verschlusselement (16) und der äußeren Dichtung (54).
Steuerventil (10') nach Anspruch 3, bei dem die äußere Dichtung (54) einen überlappten Stoß (57) aufweist.
Steuerventil nach Anspruch 3, bei dem die innere Dichtung (56) elastomer ist.
Steuerventil (10') nach Anspruch 1, das ferner eine Sitzfläche aufweist, die mit dem Verschlusselement zusammenwirkt, um das Ventil zu schließen, wobei der Druckrückgewinnbereich (50) unter einem oder mehreren axialen Kanälen (18) in dem Käfig (16) angeordnet ist, durch die sich Fluid (14) bewegt.