ES2868676T3

ES2868676T3 - Válvula

Info

Publication number: ES2868676T3
Application number: ES17761131T
Authority: ES
Inventors: Enzo Morello
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2037-08-02
Also published as: IT201600081134A1; CN109804189B; WO2018025205A1; CA3032499A1; CN109804189A; EP3494336B1; RU2019101786A; US20190170262A1; US10982779B2; RU2019101786A3; RU2750568C2; PL3494336T3; EP3494336A1

Abstract

Una válvula (100) que comprende: - un cuerpo de válvula (101) que tiene un conducto aguas arriba (110) para la entrada de un fluido y un conducto aguas abajo (120) para la salida de un fluido, estando dichos conductos (110,120) sustancialmente alineados a lo largo de un eje longitudinal (X-X), - una bola giratoria (10) para controlar el paso de fluido y que tiene una cavidad (11) con un eje perpendicular a su eje giratorio (Y-Y), - un primer asiento aguas arriba (210) que funciona en la configuración SPE y junto con dicho conducto aguas arriba (110) y dicha bola giratoria (10), - un primer asiento aguas abajo (220) que funciona junto con dicho conducto aguas abajo (120) y dicha bola giratoria (10), - un segundo asiento aguas abajo (420) dispuesto axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho conducto aguas abajo (120), y - un elemento intermedio (320) dispuesto axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) y movible axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho segundo asiento aguas abajo (420), caracterizado porque dicho primer asiento aguas abajo (220), dicho elemento intermedio (320) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) se encuentran en la configuración DPE, en la que entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho elemento intermedio (320) está dispuesto solo un reborde de sellado (51), entre dicho elemento intermedio (320) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) está dispuesto solo un reborde de sellado (52) y en la que entre dicho segundo asiento aguas abajo (420) y dicho conducto aguas abajo (120) está dispuesto solo un reborde de sellado (53).

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula

Campo técnico

La presente invención se refiere a una válvula de bola para la interceptación de fluidos, en particular, una válvula de bola que tiene un asiento con una junta de sellado suave y rebordes de sellado.

Antecedentes de la técnica

Las válvulas de bola generalmente comprenden un cuerpo de válvula que puede acoplarse a tuberías de línea a través de un conducto aguas arriba para la entrada de fluido y un conducto aguas abajo para la salida de fluido, una bola giratoria para controlar el flujo de fluido en la cavidad, siendo este último coaxial a la dirección del flujo en la posición abierta y transversal a la dirección del flujo en la posición cerrada, y en el que el sellado entre la bola y los conductos se realiza mediante un asiento aguas arriba y un asiento aguas abajo interpuesto entre la bola y el cuerpo de la válvula.

Las válvulas mencionadas anteriormente por lo general tienen los siguientes tipos de configuraciones: efecto de pistón único (SPE-SPE), efecto de pistón doble (DPE-DPE), combinado (SPE-DPE).

En la configuración SPE con la válvula cerrada, los asientos y sus sellados están formados de tal manera que, siempre que la presión del fluido proviene de aguas arriba (o aguas abajo), la presión resultante mantiene los asientos empujados contra la bola, asegurando el sellado. De lo contrario, si la presión del fluido actúa desde el interior de la cavidad, la fuerza de presión resultante empuja los asientos hacia los conductos del cuerpo de la válvula permitiendo la descarga automática de sobrepresiones en la línea.

En la configuración DPE, con la válvula cerrada, los asientos y los sellados relativos se forman de tal manera que, siempre que la presión del fluido proviene de aguas arriba (o aguas abajo) o actúa desde el interior de la bola, la fuerza de presión resultante siempre empuja los asientos hacia la bola. Cualquier sobrepresión dentro de la cavidad de la bola se administra mediante válvulas de descarga adecuadas. La configuración DPE permite un sellado adicional en caso de rotura de uno de los dos asientos, evitando que el fluido fluya hacia la línea.

En la configuración combinada SPE-DPE, el asiento SPE aguas arriba garantiza la auto descarga automática, mientras que el asiento DPE aguas abajo actúa como una doble barrera en caso de daños en el asiento aguas arriba. Esta configuración proporciona una dirección preferida de instalación con el asiento SPE orientado aguas arriba.

En presencia de fluidos corrosivos, es normal usar rebordes de sellado monodireccionales compuestos de materiales elásticos que se activan mediante por resortes en los asientos. En particular, dichos sellados generalmente se componen de polímeros de alto rendimiento, por ejemplo, revestimientos de politetrafluoroetileno (PTFE) rellenos, aditivos de poliéter éter cetona (PEEK) y resortes de aleación de níquel-cromo-cobalto (NiCrCo).

Es bien sabido que en aplicaciones de alta o muy alta presión y/o temperatura (por ejemplo, presiones ANSI 2500 = 450 bar - API 10000/15000 = 690/1035 bar - Tmax= 200/210 °C), los rebordes de sellado unidireccionales, cuando se usan en pares (por ejemplo, en la llamada configuración de dorso contra dorso), sufren cargas mecánicas tales como para alcanzar, con el paso del tiempo, una deformación permanente del sellado mismo que impide su correcto funcionamiento.

El documento WO 2013/066187 A1, por ejemplo, ha propuesto resolver el problema de las deformaciones permanentes de los rebordes de sellado PEEK/PTFE mediante un elemento intermedio móvil colocado entre dos sellados. Aunque esta solución permite extender la vida útil de los rebordes de sellado, dicha configuración, sin embargo, tiene el inconveniente de necesariamente tener que dar forma al cuerpo de la válvula después de la conformación del elemento intermedio, lo que se traduce en un aumento en los costos de producción generales para alcanzar un acoplamiento perfecto entre el asiento, el elemento intermedio y el cuerpo de la válvula.

El documento JP 2002257246 A describe una válvula para mejorar las propiedades de sellado de una válvula de bola con presión alrededor de 5 MPa en la que ambos asientos funcionan en una configuración SPE y en la que las juntas tóricas estándares se posicionan entre los asientos. Esta configuración no permite que una válvula sea adecuada para presiones muy altas y temperaturas muy altas.

De lo anterior, surge la necesidad de contar con una válvula que se pueda realizar en conjunto de una manera más sencilla y rápida, manteniendo bajos los costos de producción sin afectar negativamente las características mecánicas y de sellado de la propia válvula.

Descripción de la invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una válvula que tenga características estructurales y funcionales tales como satisfacer las necesidades mencionadas anteriormente y, al mismo tiempo, superar los inconvenientes mencionados con referencia a la técnica anterior.

Este objeto se logra mediante una válvula según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una de sus realizaciones preferidas, esta descripción se presenta simplemente como una descripción no ejemplificante y se da con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la Figura 1 es una vista en sección longitudinal de una válvula según la invención;

- las Figuras 2 y 3 son vistas ampliadas de una porción de la vista en sección longitudinal de la Figura 1, en la que el segundo asiento aguas abajo y el elemento intermedio son móviles entre una primera posición y una segunda posición; - la Figura 4 es una vista en sección longitudinal ampliada del primer asiento aguas abajo;

- la Figura 5 es una vista en sección longitudinal ampliada del elemento intermedio;

- la Figura 6 es una vista en sección longitudinal ampliada del segundo asiento aguas abajo;

- la Figura 7 es una vista en perspectiva en despiece del primer asiento aguas abajo, el elemento intermedio y el segundo asiento aguas abajo.

Realizaciones de la invención

En la Figura 1, una válvula según la presente invención se indica mediante la referencia numérica 100.

La válvula 100 comprende un cuerpo de válvula 101 que puede acoplarse a una tubería de línea (no mostrada) que tiene un conducto aguas arriba 110 para la entrada de fluido, y un conducto aguas abajo 120 para la salida de fluido. Las tuberías de línea se usan comúnmente para transportar fluidos sin dispersión, por ejemplo, gas, agua, petróleo crudo y sus derivados. Preferentemente, los conductos 110, 120 están alineados a lo largo de un eje longitudinal indicado por la referencia X-X.

La válvula 100 comprende una bola giratoria 10 que gira alrededor de su propio eje giratorio Y-Y perpendicular al eje X-X. El propósito de la bola giratoria 10 es controlar el flujo de fluido a través de una cavidad 11 que tiene un eje perpendicular a su propio eje giratorio Y-Y.

En el ejemplo mostrado en la figura 1, la bola giratoria 10 es del tipo "entrada lateral" con inserción desde el lateral. Alternativamente, la bola giratoria 10 puede ser del tipo "entrada superior" con inserción desde la parte superior.

Preferentemente, la bola rotativa 10 consiste al menos parcialmente en material seleccionado en el grupo que comprende: acero, acero níquel-cromo, acero recubierto, acero no recubierto, dúplex, Inconel®.

En el resto de la presente descripción y en las reivindicaciones posteriores, las mediciones de los elementos individuales de la válvula se refieren preferentemente a una válvula de 16". Cuando se hace referencia a una válvula de diferente tamaño, las mediciones de los elementos individuales varían proporcionalmente.

Preferentemente, la cavidad 11 tiene un diámetro dn de entre 200 mm y 600 mm, preferentemente 400 mm.

La bola giratoria 10 se puede girar entre una posición de apertura, en la que la cavidad 11 es coaxial a la dirección del flujo, y una posición de cierre en la que la cavidad es transversal a la dirección del flujo de modo que las paredes de la bola interrumpan el flujo. El sellado hidráulico entre la bola giratoria 10 y los conductos 110, 120 se hace por medio de un primer asiento aguas arriba 210 y un primer asiento aguas abajo 220 interpuestos entre la bola giratoria 10 y el cuerpo de la válvula 101.

El primer asiento aguas arriba 210 y el primer asiento aguas abajo 220 están adaptados para cooperar con la bola giratoria 10 según una pluralidad de configuraciones.

En la realización mostrada en la figura 1, el primer asiento aguas arriba 210 tiene una configuración de pistón de acción simple (SPE) con una junta de sellado suave y un reborde de sellado.

En la presente descripción y las reivindicaciones posteriores, los términos "radialmente interno" y "radialmente externo" se usan para indicar una posición más cercana y más alejada, respectivamente, a lo largo de una dirección radial con respecto al eje longitudinal X-X de la válvula.

Con referencia a las Figuras 4 y 7, el primer asiento aguas abajo 220 tiene preferentemente forma de anillo y tiene una superficie interna 225 que se extiende axialmente alrededor de un radio r225 con una longitud sustancialmente correspondiente al radio (correspondiente a la mitad del diámetro dn) de la cavidad 11 de la bola giratoria 10. De esta manera, ventajosamente, la superficie interna 225 del primer asiento aguas abajo 220 y la superficie interna de la cavidad 11 están sustancialmente alineadas cuando la bola giratoria 10 está en la posición abierta.

Preferentemente, el primer asiento aguas abajo 220 se vuelve cónico hacia el conducto aguas abajo 120. En particular, el primer asiento aguas abajo 220 se forma para mostrar una pluralidad de superficies externas 221,222,223,224 (preferentemente en un número igual a cuatro) que se extienden según una disposición radial que se reduce gradualmente hacia el conducto aguas abajo 120.

Como se muestra en el ejemplo en la Figura 4, las superficies externas 221,222,223,224 se extienden, cada una, alrededor de un radio propio r221,r222,r223,r224. En particular, la primera superficie 221 se extiende en posición radialmente externa con respecto a la segunda superficie 222, esta última extendiéndose en posición radialmente externa con respecto a la tercera superficie 223. Finalmente, la cuarta superficie 224 se extiende en posición radialmente interna con respecto a la tercera superficie 223.

Preferentemente, cada una de las superficies externas 221,222,223,224 tiene un radio entre 100 mm y 300 mm. En particular, la primera superficie 221 tiene un radio preferido r221 de 248 mm; la segunda superficie 222 tiene un radio preferido r222 de 222,5 mm; la tercera superficie 223 tiene un radio preferido r 223 de 213 mm; la cuarta superficie 224 tiene un radio preferido r224 de 207 mm.

Preferentemente, la primera superficie 221 se extiende con un estiramiento de 50 mm de largo, la segunda superficie 222 se extiende con un estiramiento de 20 mm de largo, la tercera superficie 223 se extiende con un estiramiento de 32 mm de largo y la cuarta superficie 224 se extiende con un estiramiento de 48 mm de largo. La primera superficie 221 y la quinta superficie 225 del primer asiento aguas abajo 220 están conectadas entre sí por una superficie lateral que comprende una porción vertical 226 que se extiende sustancialmente a lo largo de la dirección Y-Y y una porción curva 227. Preferentemente, la porción curva 227 tiene una superficie destinada a hacer contacto, al menos parcialmente, mediante acoplamiento de forma, con parte de la superficie externa de la bola giratoria 10. En particular, el primer asiento aguas abajo 220 tiene un asiento 240 obtenido en la superficie curva 227 para alojar una junta 250 que realiza la función de un sellado hidráulico entre el primer asiento aguas abajo 220 y la bola giratoria 10 de la válvula. Preferentemente, la junta 250 puede ser del tipo suave o rígido. Puede consistir, al menos parcialmente, en politetrafluoroetileno relleno, poliéter éter cetona o Kel-f®.

Siempre con referencia al ejemplo mostrado en la figura 4, la primera superficie 221 y la segunda superficie 222 del primer asiento aguas abajo 220 están conectadas por una primera superficie lateral 221a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la primera superficie lateral 221a se extiende con un estiramiento de 25 mm de largo. La segunda superficie 222 y la tercera superficie 223 están conectadas por una segunda superficie lateral 222a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la segunda superficie lateral 222a se extiende con un estiramiento de 9,5 mm de largo. La tercera superficie 223 y la cuarta superficie 224 están conectadas por una tercera superficie lateral 223a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la tercera superficie lateral 223a se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo. Finalmente, la cuarta superficie 224 y la quinta superficie 225 están conectadas por una cuarta superficie lateral 224a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la cuarta superficie lateral 224a se extiende con un estiramiento de 7 mm de largo.

Ventajosamente, la válvula 100 comprende un segundo asiento aguas abajo 420 dispuesto axialmente entre el primer asiento aguas abajo 220 y el conducto aguas abajo 120. El segundo asiento aguas abajo 420 se puede mover axialmente entre el conducto aguas abajo 120 y el elemento intermedio 320 como se especifica en detalle en el resto de la presente descripción.

El segundo asiento aguas abajo 420 se forma internamente de modo tal que tenga una primera superficie interna 425, una segunda superficie interna 426 y una tercera superficie interna 427 que se extienden, cada una, alrededor de un radio propio r425, r426, r 427 respectivamente.

Como se muestra en el ejemplo de la figura 6, la primera superficie interna 425 se extiende en una posición radialmente interna con respecto a la segunda superficie interna 426. La tercera superficie interna 427 se extiende en una posición radialmente externa con respecto a la segunda superficie interna 426. Preferentemente, la superficie interna 425 se extiende axialmente alrededor de un radio r425 que corresponde sustancialmente al radio m de la cavidad 11 de la bola giratoria 10. De esta manera, la superficie interna 225 del primer asiento aguas abajo 220, la superficie interna de la cavidad 11 y la superficie interna 425 del segundo asiento aguas abajo 420 están sustancialmente alineadas cuando la bola giratoria 10 está en la posición abierta.

Preferentemente, cada una de las superficies internas 426,427 tiene un radio entre 100 mm y 300 mm. En particular, la segunda superficie interna 426 tiene un radio preferido r 426 de 207 mm; la tercera superficie interna 427 tiene un radio preferido r427 de 216,5 mm.

Preferentemente, la primera superficie interna 425 se extiende con un estiramiento de 40 mm de largo, la segunda superficie interna 426 se extiende con un estiramiento de 8 mm de largo y la tercera superficie interna 427 se extiende con un estiramiento de 34 mm de largo.

El segundo asiento aguas abajo 420 se forma externamente de modo tal que tenga una primera superficie externa 421 y una segunda superficie externa 422 que se extienden, cada una, alrededor de un radio propio r421,r422. La segunda superficie externa 422 se extiende en una posición radialmente interna con respecto a la primera superficie 421.

Preferentemente, cada una de las superficies externas 421,422 tiene un radio entre 100 mm y 300 mm. En particular, la primera superficie externa 421 tiene un radio preferido r 421 de 222,5 mm; la segunda superficie externa 422 tiene un radio preferido r422 de 213 mm.

Preferentemente, la primera superficie externa 421 se extiende con un estiramiento de 48 mm de largo y la segunda superficie externa 422 se extiende con un estiramiento de 34 mm de largo. Ventajosamente, la primera superficie 421 está posicionada en una posición radial que corresponde sustancialmente a la posición radial de la segunda superficie externa 222 del primer asiento aguas abajo 220. De hecho, la primera superficie externa 421 del segundo asiento aguas abajo 420 y la segunda superficie externa 222 del primer asiento aguas abajo 220 están sustancialmente alineadas y se extienden alrededor de un mismo radio.

Con referencia al ejemplo mostrado en la figura 6, la primera superficie externa 421 y la segunda superficie externa 422 del segundo asiento aguas abajo 420 están conectadas por una primera superficie lateral 221a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la primera superficie lateral 421a se extiende con un estiramiento de 9,5 mm de largo. La segunda superficie externa 422 y la primera superficie interna 425 están conectadas por una segunda superficie lateral 422a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la segunda superficie lateral 422a se extiende con un estiramiento de 13 mm de largo.

La primera superficie interna 425 y la segunda superficie interna 426 están conectadas por una tercera superficie lateral 425a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la tercera superficie lateral 425a se extiende con un estiramiento de 9,5 mm de largo. La segunda superficie interna 426 y la tercera superficie interna 427 están conectadas por una cuarta superficie lateral 426a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la cuarta superficie lateral 426a se extiende con un estiramiento de 7 mm de largo. La tercera superficie interna 427 y la primera superficie externa 421 están conectadas por una quinta superficie lateral 427a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la quinta superficie lateral 427a se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo.

Ventajosamente, la válvula 100 comprende un elemento intermedio 320 dispuesto axialmente entre el primer asiento aguas abajo 220 y el segundo asiento aguas abajo 420. El elemento intermedio 320 se puede mover axialmente entre el primer asiento aguas abajo 220 y el segundo asiento aguas abajo 420 como se especifica en detalle en el resto de la presente descripción.

Como se muestra en el ejemplo de la Figura 5, el elemento intermedio 320 se forma internamente de modo tal que tenga una primera superficie interna 325 y una segunda superficie interna 326 que se extienden, cada una, alrededor de un radio r325,r326 respectivamente. La primera superficie interna 325 se extiende en una posición radialmente interna con respecto a la segunda superficie interna 326.

Preferentemente, cada una de las superficies internas 325,326 tiene un radio entre 100 mm y 300 mm. En particular, la primera superficie interna 325 tiene un radio preferido r 325 de 207 mm; la segunda superficie interna 326 tiene un radio preferido r326 de 213 mm.

Preferentemente, la primera superficie interna 325 se extiende con un estiramiento de 11 mm de largo y la segunda superficie interna 326 se extiende con un estiramiento de 5 mm de largo.

Ventajosamente, el elemento intermedio 320 se forma externamente de modo tal que tenga una primera superficie externa 321 y una segunda superficie externa 322 que se extienden, cada una, alrededor de un radio propio r321,r322. La segunda superficie externa 322 se extiende en una posición radialmente externa con respecto a la primera superficie 321.

Preferentemente, cada una de las superficies externas 321,322 tiene un radio entre 100 mm y 300 mm. En particular, la primera superficie externa 321 tiene un radio preferido r 321 de 216,5 mm; la segunda superficie externa 322 tiene un radio preferido r322 de 222,5 mm.

Preferentemente, la primera superficie externa 321 se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo y la segunda superficie externa 322 se extiende con un estiramiento de 10 mm de largo.

Con referencia al ejemplo mostrado en la Figura 5, la primera superficie externa 321 y la segunda superficie externa 322 del elemento intermedio 320 están conectadas por una primera superficie lateral 321a que se extiende a lo largo de una dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la primera superficie lateral 321a se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo. La segunda superficie externa 322 y la segunda superficie interna 326 están conectadas por una segunda superficie lateral 322a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la segunda superficie lateral 322a se extiende con un estiramiento de 7 mm de largo. La segunda superficie interna 326 y la primera superficie interna 325 están conectadas por una tercera superficie lateral 323a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la tercera superficie lateral 323a se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo. Finalmente, la primera superficie interna 325 y la primera superficie externa 321 están conectadas por una cuarta superficie lateral 324a que se extiende a lo largo de la dirección vertical Y-Y. Preferentemente, la cuarta superficie lateral 324a se extiende con un estiramiento de 6 mm de largo.

Con referencia a las Figuras 2 y 3, el elemento intermedio 320 está parcialmente enchavetado sobre el primer asiento aguas abajo 220. De esta manera, las superficies internas 325,326 del elemento intermedio 320 están orientadas al menos parcialmente hacia las superficies externas 223,224 del primer asiento aguas abajo 220.

Ventajosamente, la segunda superficie externa 222 del primer asiento aguas abajo 220, la segunda superficie externa 322 del elemento intermedio 320 y la segunda superficie externa 421 del segundo asiento aguas abajo 420 están sustancialmente alineadas la una con la otra y posicionadas en una posición radial correspondiente. Ventajosamente, el elemento intermedio 320 tiene un espesor por debajo de 2/3 del espesor del segundo asiento aguas abajo 420. De esta manera, se garantiza la compacidad de los asientos 220, 420, asegurando una producción y construcción simplificadas de los elementos que componen la válvula.

Como se muestra en los ejemplos de la Figura 2 y 3, en uso, el segundo asiento aguas abajo 420 está parcialmente enchavetado sobre el elemento intermedio 320. De esta manera, la tercera superficie interna 427 del segundo asiento aguas abajo 420 está orientada al menos parcialmente sobre la primera superficie externa 321 del elemento intermedio 320.

El segundo asiento aguas abajo 420 está al menos parcialmente enchavetado sobre el elemento intermedio 320 y sobre el primer asiento aguas abajo 220. De esta manera, la segunda superficie interna 426 del segundo asiento aguas abajo 420 está orientada al menos parcialmente hacia la cuarta superficie externa 224 del primer asiento aguas abajo 220 y la tercera superficie interna 427 del segundo asiento aguas abajo 420 está orientada al menos parcialmente hacia la primera superficie externa 321 del elemento intermedio 320.

Entre el primer asiento aguas abajo 220 y el elemento intermedio 320 se dispone un primer reborde de sellado 51 con su parte posterior 51a apoyada en la segunda superficie lateral 322a del elemento intermedio 320. De la misma manera, entre el segundo asiento aguas abajo 420 y el elemento intermedio 320 un segundo reborde de sellado 52 está dispuesto con su parte posterior 52a apoyada en la cuarta superficie lateral 324a del elemento intermedio 320.

Siempre con referencia al ejemplo que se muestra en las Figuras 2 y 3, entre el segundo asiento aguas abajo 420 y el conducto aguas abajo 120 se dispone un tercer reborde de sellado 53 con su dorso 53a apoyado en la primera superficie lateral 421a del segundo asiento aguas abajo 420.

Preferentemente, la válvula 1 comprende no más de tres rebordes de sellado 51,52,53 posicionados en el conducto aguas abajo 120. De esta manera, la válvula se puede realizar según esta invención, manteniendo bajos los costos de producción gracias a la presencia de un número reducido de elementos que componen la válvula.

Entre el primer asiento aguas abajo 220 y el elemento intermedio 320 está dispuesto solo un reborde de sellado 51. De la misma manera, entre el elemento intermedio 320 y el segundo asiento aguas abajo 420 se dispone solo un reborde de sellado 52. Preferentemente, el primer reborde de sellado 51 se posiciona en una posición radial que corresponde sustancialmente a la posición radial del tercer reborde de sellado 53.

Gracias a la conformación del conducto aguas abajo 120, de los asientos aguas abajo 220,420 y del elemento intermedio, para garantizar la configuración DPE, no se necesitan más de tres rebordes de sellado 53 posicionados entre el primer asiento aguas abajo 220 y el conducto aguas abajo 120. De esta manera, la construcción de la válvula 1 es económicamente viable y el montaje es mucho más fácil.

La válvula 1 tiene una configuración SPE-DPE combinada. En particular, el primer asiento aguas arriba 210 está en la configuración SPE y el primer asiento aguas abajo 220, el elemento intermedio 320 y el segundo asiento aguas abajo 420 están en la configuración DPE.

Como se muestra en los ejemplos de las Figuras 2 y 3, los rebordes de sellado 51,52,53 tienen un espesor sustancialmente correspondiente. Preferentemente, el espesor corresponde sustancialmente al espesor de dichos rebordes de sellado 51,52,53.

La junta 250 se posiciona en una posición radial que corresponde sustancialmente a la posición radial del primer reborde de sellado 51 y el tercer reborde de sellado 53.

Con referencia a los ejemplos de las Figuras 2 y 3, a continuación se explica el funcionamiento del segundo asiento aguas abajo 420 y del elemento intermedio 320 dependiendo de si la presión se aplica desde el conducto aguas abajo 120 o desde el interior de la cavidad 11 de la bola giratoria 10.

Como se dijo anteriormente, el segundo asiento aguas abajo 420 y el elemento intermedio 320 se pueden mover axialmente entre el primer asiento aguas abajo 220 y el conducto aguas abajo 120. En este caso, el segundo asiento aguas abajo 420 y el elemento intermedio 320 se mueven juntos entre una primera posición, en la que el elemento intermedio 320 se apoya contra el primer asiento aguas abajo 220, y una segunda posición, en la que el segundo asiento aguas abajo 420 se apoya contra el conducto aguas abajo 120. En particular, entre la segunda posición y la primera posición, el segundo asiento aguas abajo 420 y el elemento intermedio 320 se alejan del conducto aguas abajo 120. Incluso más en particular, la superficie lateral 323a del elemento intermedio 320 se apoya contra la superficie lateral 223a del primer asiento aguas abajo 220 y la superficie lateral 427a del segundo asiento aguas abajo 420 se apoya contra la superficie lateral 321a del elemento intermedio, mientras que en la segunda posición, la superficie lateral 422a del segundo asiento aguas abajo 420 se apoya contra la superficie lateral 120a del conducto aguas abajo 120.

Con referencia al ejemplo mostrado en la Figura 2, en uso, con la válvula cerrada, la presión del fluido que proviene del conducto aguas abajo 120 actúa sobre el segundo asiento aguas abajo 420 para alejarlo de la superficie lateral 120a del conducto aguas abajo 120. El segundo asiento aguas abajo 420, al moverse hacia la bola giratoria 10, empuja el elemento intermedio 320 (en particular, la superficie lateral 427a del segundo asiento aguas abajo 420 actúa empujando sobre la superficie lateral 321a del elemento intermedio 320) que, a su vez, actúa empujando sobre el primer asiento aguas abajo 220 moviéndolo en estribo sobre la bola giratoria 10 y asegurando el sellado.

Gracias a la conformación del primer asiento aguas abajo 220, del segundo asiento aguas abajo 420 y del elemento intermedio 320 es posible asegurar el sellado de bola de asiento en la medida en que la presión aplicada sobre las superficies laterales 422a y 421a (mediante el tercer reborde de sellado 53) del segundo asiento aguas abajo 420 sea mayor que la presión que actúa sobre la superficie 227 del primer asiento aguas abajo 220. En consecuencia, el primer asiento aguas abajo 220 actúa empujando hacia la bola giratoria 10 con presión del fluido que viene de aguas abajo y asegurando su sellado. De hecho, por medio de esta solución, se realiza una operación equivalente en la configuración SPE. Por lo tanto, no es necesario hacer uso de resortes que se pueden acoplar con los asientos 220, 420 y/o con el elemento intermedio 320 para mantener el segundo asiento aguas abajo 420 empujado hacia arriba contra el elemento intermedio 320 que, a su vez, actúa empujando sobre el primer asiento aguas abajo 220.

Con referencia al ejemplo mostrado en la Figura 3, en uso, con la válvula cerrada, la presión del fluido que proviene del interior de la cavidad 11 de la bola giratoria 10 actúa sobre el elemento intermedio 320 (por medio del primer reborde de sellado 51) que empuja el segundo asiento aguas abajo 420 moviéndolo en estribo en el conducto aguas abajo 120. En particular, la presión actúa sobre el primer reborde de sellado 51 de tal manera que la superficie lateral 321a del elemento intermedio 320 empuja el segundo asiento aguas abajo 420 (por medio de la superficie lateral 427a), moviendo este último contra el conducto aguas abajo 120.

Debido a que, con la presión proveniente del interior de la cavidad 11 de la bola giratoria 10, el movimiento del elemento intermedio 320 y del segundo asiento aguas abajo 420 se mantiene en la segunda posición, es decir, con la superficie lateral 422a del segundo asiento aguas abajo 420 colindando contra la superficie lateral 120a del conducto aguas abajo 120, la presión solo puede actuar en la dirección hacia la bola giratoria 10. En particular, la presión que actúa sobre las superficies laterales 222a y 221a del primer asiento aguas abajo 220 es mayor que la presión que actúa sobre la porción de superficie representada por la superficie 226 hasta el punto de contacto de la junta 250 con la bola giratoria 10. En consecuencia, gracias a la conformación del primer asiento aguas abajo 220, del segundo asiento aguas abajo 420 y del elemento intermedio 320, también es posible asegurar el sellado de la bola del asiento con presión del fluido que proviene del interior de la cavidad 11 de la bola giratoria 10.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una válvula (100) que comprende:

- un cuerpo de válvula (101) que tiene un conducto aguas arriba (110) para la entrada de un fluido y un conducto aguas abajo (120) para la salida de un fluido, estando dichos conductos (110,120) sustancialmente alineados a lo largo de un eje longitudinal (X-X),

- una bola giratoria (10) para controlar el paso de fluido y que tiene una cavidad (11) con un eje perpendicular a su eje giratorio (Y-Y),

- un primer asiento aguas arriba (210) que funciona en la configuración SPE y junto con dicho conducto aguas arriba (110) y dicha bola giratoria (10),

- un primer asiento aguas abajo (220) que funciona junto con dicho conducto aguas abajo (120) y dicha bola giratoria (10),

- un segundo asiento aguas abajo (420) dispuesto axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho conducto aguas abajo (120), y

- un elemento intermedio (320) dispuesto axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) y movible axialmente entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho segundo asiento aguas abajo (420), caracterizado porque

dicho primer asiento aguas abajo (220), dicho elemento intermedio (320) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) se encuentran en la configuración DPE,

en la que entre dicho primer asiento aguas abajo (220) y dicho elemento intermedio (320) está dispuesto solo un reborde de sellado (51), entre dicho elemento intermedio (320) y dicho segundo asiento aguas abajo (420) está dispuesto solo un reborde de sellado (52) y en la que entre dicho segundo asiento aguas abajo (420) y dicho conducto aguas abajo (120) está dispuesto solo un reborde de sellado (53).

2. La válvula (100) según la reivindicación 1, que comprende no más de tres rebordes de sellado (51,52,53) posicionados en dicho conducto aguas abajo (120).

3. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho primer reborde de sellado (51) está posicionado en una posición radial que corresponde sustancialmente a la posición radial de dicho tercer reborde de sellado (53).

4. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una junta (250) insertada al menos parcialmente en dicho primer asiento aguas abajo (220) y que tiene un espesor sustancialmente correspondiente al espesor de dichos rebordes de sellado (51,52,53).

5. La válvula (100) según la reivindicación 4, en la que dicha junta (250) está posicionada en una posición radial que corresponde sustancialmente a la posición radial de dicho primer reborde de sellado (51) y dicho tercer reborde de sellado (53).

6. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento intermedio (320) está parcialmente enchavetado sobre el primer asiento aguas abajo (220).

7. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el segundo asiento aguas abajo (420) está al menos parcialmente enchavetado sobre dicho primer asiento (220) y a dicho elemento intermedio (320).

8. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho elemento intermedio (320) tiene un espesor por debajo de 2/3 del espesor de dicho segundo asiento aguas abajo (420).

9. La válvula (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que no comprende resortes que puedan acoplarse con dicho primer asiento aguas abajo (220), dicho elemento intermedio (320) y/o dicho segundo asiento aguas abajo (420).