ES2895264T3 - Válvula de bola - Google Patents

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ES2895264T3 ES16866928T ES16866928T ES2895264T3 ES 2895264 T3 ES2895264 T3 ES 2895264T3 ES 16866928 T ES16866928 T ES 16866928T ES 16866928 T ES16866928 T ES 16866928T ES 2895264 T3 ES2895264 T3 ES 2895264T3
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Joshua Lee Hoots
Jon Terence Stone
Paul M Gutmann
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Hayward Industries Inc
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Abstract

Un conjunto de válvula de bola que comprende: un miembro de cuerpo (12) que se extiende desde un primer extremo (7) hasta un segundo extremo (9) y que define un agujero de cuerpo (14) y un agujero de cuello (15), teniendo el agujero de cuerpo (14) un eje longitudinal central; un primer soporte de asiento (40) que aloja un primer asiento (30), el primer soporte de asiento (40) dispuesto en el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12); un segundo soporte de asiento (42) que aloja un segundo asiento (32), el segundo soporte de asiento (42) dispuesto en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12); un miembro de bola (16) dispuesto en el agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12) entre los soportes de asiento primero y segundo (40, 42), los asientos primero y segundo (30, 32) se acoplan con el miembro de bola (16); un miembro de vástago (20) dispuesto en el agujero de cuello (15) y acoplado al miembro de bola (16); un retén de sellado (50) montado en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12), el retén de sellado (50) configurado para retener el miembro de bola (16), los soportes de asiento primero y segundo (40, 42) y los asientos primero y segundo (30, 32) en el miembro de cuerpo (12); en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una posición completamente cerrada vía el miembro de vástago (20), el miembro de bola (16), los soportes de asiento primero y segundo (40, 42) y los asientos primero y segundo (30, 32) están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central en una dirección corriente abajo en reacción a una carga corriente arriba o presión aplicada, caracterizado por que un primer material de junta (28) que proporciona un primer sello de pistón entre una superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (3) del agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12); y un segundo material de junta (28) que proporciona un segundo sello de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (53) del retén de sellado (50); en donde la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) incluye unas ranuras primera y segunda (23, 24), con el primer material de junta (28) colocado dentro de la primera ranura (23) de la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) proporcionando el primer sello de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y la superficie interior (3) del agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12), y con el segundo material de junta (28) colocado dentro de la segunda ranura (24) de la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) que proporciona la segunda junta de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (53) del retén de sellado (50); en donde el primer sello de pistón y el segundo sello de pistón evitan el baipás entre el miembro de cuerpo (12) y el retén de sellado (50).

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula de bola
Referencia cruzada con solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional estadounidense titulada "Válvula de bola", la cual fue presentada el 16 de noviembre de 2015, habiéndole concedido el n.° de serie 62/255.849.
Campo de la divulgación
La presente divulgación se refiere generalmente a conjuntos de control de flujo para sistemas de fluidos y, más particularmente, a conjuntos de válvulas de bola para sistemas de fluidos.
Antecedentes de la divulgación
Las válvulas de bola se pueden utilizar en aplicaciones que requieren la transmisión de fluidos. Las válvulas de bola pueden ser válvulas de un cuarto de vuelta utilizadas en aplicaciones de encendido y apagado, pero también se pueden utilizar para modular el flujo. Las válvulas de bola pueden ser unidireccionales (flujo en una dirección) o bidireccionales (flujo en cualquier dirección). Dos tipos comunes de válvulas de bola son las válvulas de bola flotantes y las válvulas de bola de muñón (tmnnion). Las válvulas de bola pueden utilizar diferentes tipos de asiento. Dos tipos comunes de asientos que se utilizan en válvulas de bola son asientos de aplastamiento y asientos de deformación.
En general, los asientos de aplastamiento se pueden diseñar con la intención de que la precarga inicial en los asientos sea lo suficientemente significativa como para ceder el material del asiento y formar el asiento de bola. Esencialmente, la bola aplasta los asientos durante el ensamblaje. Después de aplastar los asientos, los asientos generalmente no vuelven a su geometría inicial, sino que una cierta cantidad de tensión de contacto puede permanecer entre la bola y el asiento, generando así un sello.
Un segundo tipo de asiento es un asiento de deformación. En general, los asientos de deformación pueden diseñarse para que actúen como un resorte. Cuando se aplica precarga a un asiento de deformación, el asiento se puede deformar alejándose de la carga. Todavía puede producirse cierta deformación del material en el punto de contacto entre la bola y el asiento, pero el rendimiento puede ser menos significativo y estar más localizado que en un asiento de aplastamiento. Adicionalmente, a medida que se produce este rendimiento (y cualquier fluencia posterior), el asiento puede mantener una carga sobre la bola si continúa restaurándose hacia la bola mientras el asiento intenta volver a su geometría original sin deformación.
Las válvulas de bola flotante se pueden fabricar con una cierta cantidad de precarga en los asientos. Esta precarga se puede utilizar para establecer primero un sello entre la bola y los asientos corriente arriba y corriente abajo. A medida que aumenta la diferencia de presión entre corriente arriba y corriente abajo, también lo hace la carga sobre la bola, forzando así la bola corriente abajo y mejorando el sello corriente abajo. Una válvula de bola flotante puede tener un sello primario en el asiento corriente abajo y puede no tener un sello secundario. En general y dependiendo de la precarga aplicada durante el ensamblado, una válvula de bola flotante también puede sellar el asiento corriente arriba.
Determinar la precarga del asiento adecuada en una válvula de bola flotante generalmente puede plantear algunos desafíos. Algunos asientos deben cargarse solo lo suficiente para generar un sello a presiones muy bajas. La bola puede entonces flotar libremente corriente abajo para aumentar la carga de sellado a presiones más altas. Sin embargo, si la carga del asiento es demasiado baja, es posible que la válvula no sea lo suficientemente indulgente para sellar en algunas aplicaciones. Adicionalmente, si la carga del asiento es demasiado baja, la percepción del mercado puede ser que la válvula no selle. Si la carga del asiento es demasiado alta, es posible que la bola no pueda flotar corriente abajo, dando como resultado un sello corriente arriba y corriente abajo. En general, esto puede ser poco deseable en algunos diseños de válvulas de bola flotantes existentes porque puede resultar en presión atrapada dentro de la cavidad de la válvula. La bola flotando hacia el asiento corriente abajo, y perdiendo su sello en el asiento corriente arriba, puede ser el mecanismo utilizado para evitar que la presión de la cavidad quede atrapada en una válvula de bola flotante. Además, si la carga del asiento es demasiado alta, una desventaja adicional es que el par del vástago puede aumentar, provocando de ese modo que la válvula sea difícil de operar.
En general, las válvulas de bola de muñón pueden sostener la bola rígidamente a lo largo del eje de vástago (todavía puede ocurrir cierta deformación) a través del vástago y una segunda superficie de cojinete, o eje, en la parte inferior de la bola (el muñón). Estas superficies de apoyo pueden ser integrales o estar separadas de la bola. Se puede permitir que los asientos de una válvula de bola de muñón se muevan a lo largo del eje central de la válvula y se puedan desplazar positivamente (por ejemplo, cargado por resorte) hacia la bola. Los asientos pueden, o no, instalarse en soportes de asiento que también se pueden mover a lo largo del eje central de la válvula. A medida que aumenta la diferencia de presión entre corriente arriba y corriente abajo, el asiento corriente arriba puede aplicar una carga creciente contra la bola, mejorando así el sello. A diferencia de una válvula de bola flotante, una válvula de bola de muñón tiene generalmente un sello primario en el asiento corriente arriba y puede proporcionar un sello secundario en el asiento corriente abajo.
Con respecto al sellado del asiento de válvula de bola termoplástico, algunas válvulas de bola termoplásticas convencionales tienen un diseño de bola flotante, aunque hay algunas válvulas de bola con muñón de plástico. Las válvulas de bola de plástico convencionales (ya sea que empleen una bola flotante o de montaje en muñón) se pueden construir con retenes de sellado ajustables. El retén de sellado ajustable puede permitir la precarga en los asientos (por ejemplo, la carga que existe en una condición estática, antes de la carga desde la presión diferencial) para ajustarse (por ejemplo, aumentarse) en el campo para intentar crear un sello entre la bola y el asiento. Si bien algunas válvulas de bola de plástico pueden tener un retén de sellado (con el extremo opuesto del cuerpo de la válvula con una ubicación de asiento fija, este extremo de la válvula puede denominarse extremo cerrado o bloqueado), algunos diseños ofrecen un retén de sellado ajustable en ambos extremos de la válvula. La figura 1 muestra una vista de una válvula de bola flotante convencional con un solo retén de sellado ajustable.
Los retenedores de sellado ajustables convencionales se han utilizado por varias razones (por ejemplo, costes/tolerancias de fabricación; expansión/contracción térmica de válvulas; expectativas de par bajo del vástago; ventana de sellado y deslizamiento del asiento; deformación de válvulas debido a carga mecánica; pequeña ventana de sellado del asiento). Con respecto a las ventanas de sellado de asientos pequeños, cabe señalar que algunas válvulas de bola termoplásticas convencionales en el mercado utilizan un asiento de aplastamiento. Este tipo de asiento puede tener una tolerancia de sellado relativamente pequeña. Puede haber poco ajuste entre el punto en el que se genera un sello y el punto en el que el par del vástago se vuelve objetable. Adicionalmente, algunos asientos de aplastamiento pueden sufrir deslizamiento con el tiempo.
Algunos retenedores de sellado ajustables pueden crear desafíos. Estos desafíos pueden incluir: (i) bolas forzadas a salir del centro del vástago, y/o (ii) dificultad para establecer la posición correcta del retén de sellado. Por ejemplo, y con respecto a las bolas forzadas a salir del centro del vástago, cuando se utilizan retenedores de sellado ajustables convencionales, se pueden utilizar en un extremo de la válvula (por ejemplo, estando el otro extremo el extremo bloqueado o cerrado del cuerpo de la válvula). Como resultado, puede haber una ubicación de retén de sellado (y por lo tanto una carga de asiento) que permita que la línea central de la bola se corresponda con la línea central del vástago. Si el retén de sellado se ajusta a una posición diferente a esta, la bola se puede empujar eficazmente a una posición que esté fuera del centro de la línea central del vástago. Esto puede provocar que la bola se levante en relación con el agujero de vástago cuando se gira la válvula. Cuando la bola se dispara, puede resultar en un mayor par de torsión del vástago y juego o una ligera rotación inversa en el asa. Algunas desventajas de dicha reacción en el asa pueden resultar en malas experiencias para el usuario. Por ejemplo, si la bola está en una posición cerrada y se produce un contragolpe en el asa, la válvula puede perder el sello entre la bola y el asiento. Si la bola está en una posición abierta y se produce un contragolpe en el asa, puede que no haya una trayectoria de flujo correcta o completamente alineada a través de la bola.
Con respecto a la dificultad para establecer la posición correcta del retén de sellado, se observa que determinar la posición apropiada del retén de sellado (y por lo tanto la carga del asiento) en una válvula convencional con un retén de sellado ajustable puede ser difícil tanto para el fabricante de la válvula como para el usuario final que reconstruye la válvula. Un indicador de la carga del asiento puede ser el par del vástago. Sin embargo, ajustar el retén de sellado para lograr una carga de asiento específica y confirmar mediante el par del vástago puede ser difícil y puede requerir un enfoque de prueba y error. Adicionalmente, cada vez que se comprueba el par del vástago, la válvula puede girarse primero varias veces para romper el borde del asiento recién comprimido. Esto puede aumentar aún más la dificultad de lograr una carga de asiento constante en la fábrica y en el campo. Algunas válvulas convencionales con dos retenedores de sellado ajustables (en lugar de uno) pueden ser aún más difíciles de ajustar correctamente.
Con respecto a los mecanismos de bloqueo de la válvula de bola, cabe señalar que la necesidad ocasional de bloquear una válvula de bola en su posición es una práctica relativamente nueva en el mercado de válvulas de plástico. Esta capacidad de bloqueo se puede utilizar para intentar evitar que una válvula se opere con fines comerciales o por razones de seguridad. Las razones comerciales pueden incluir el mantenimiento de un proceso establecido o la prevención de robos. Las razones de seguridad pueden ser "bloqueo/etiquetado" de una válvula cerrada para permitir que el mantenimiento se realice de manera segura en el equipo corriente abajo de la válvula cerrada y bloqueada.
Tener un método para bloquear una válvula en posición (por ejemplo, completamente cerrado) puede ser común con válvulas de metal. Un mecanismo de bloqueo en las válvulas de bola de metal es un bloqueo deslizante simple (véanse las figuras 7-11). Una desventaja de este tipo de bloqueo es que puede superarse quitando la tuerca que retiene el asa (en cuyo punto el asa, la placa deslizante y el bloqueo se pueden retirar). Algunos mecanismos de bloqueo que intentan superar esta debilidad se han fabricado para su uso en válvulas de bola de metal, pero pueden aumentar el coste de la válvula (las figuras 4-6 y 11 muestran algunos de estos cierres disponibles comercialmente). Se han introducido en el mercado algunos métodos para bloquear una válvula de plástico en su posición. Estos métodos pueden variar desde demasiado complicados, demasiado engorrosos, a ambos. Algunos de estos métodos pueden incluir: (i) bloqueo de tipo gatillo (véase la figura 2); y (ii) bloqueo de envolvente del asa (véanse las figuras 3A-3B).
Con respecto a los bloqueos de tipo gatillo, cabe señalar que un bloqueo común disponible convencionalmente en válvulas de bola de plástico puede ser un bloqueo de tipo gatillo. Este bloqueo puede emplear un gatillo en el asa de la válvula y un método de acoplamiento entre el gatillo y el cuerpo de la válvula. El gatillo puede emplear un orificio pasante para acoplarse con un candado o cerrojo, permitiendo así un medio de bloqueo (por ejemplo, cuando se instala un candado o cerrojo, no se puede apretar el gatillo). Algunas desventajas de este diseño son que puede ser engorroso de operar y que es similar a la placa deslizante de metal, la extracción del asa puede permitir que se supere el bloqueo.
Con respecto al bloqueo de envolvente del asa, cabe señalar que el bloqueo de tipo de envolvente puede incluir el uso de una carcasa, separada de la válvula en sí que envuelve la parte superior, la parte inferior y los lados del asa y se puede cerrar con llave. Este bloqueo generalmente funciona impidiendo el acceso al asa de la válvula. Sin embargo, este bloqueo a veces se puede superar apretando el bloqueo lo suficientemente fuerte como para desviarlo hacia el asa (acoplando así el asa). Adicionalmente, este bloqueo a veces se puede superar extrayendo el asa.
Existe interés en conjuntos mejorados de válvulas de bola y métodos de uso relacionados. Algunos conjuntos/sistemas convencionales en este campo general se describen y divulgan en las patentes de Estados Unidos n.° 5.323.805; 4.023.773; 6.695.285; 6.217.002; 4.411.407 y 3.380.708. Estas y otras ineficiencias y oportunidades de mejora son abordadas y/o superadas por los conjuntos, sistemas y métodos de la presente divulgación.
El documento GB 2065276 A se refiere a válvulas de bola y, en particular, a válvulas de bola del tipo que tiene la denominada bola flotante.
El documento US 4099705 A se refiere a válvulas de bola y, en particular, a válvulas de bola termoplásticas del tipo de entrada por el extremo.
El documento US 2015/300509 A1 se refiere a una válvula utilizada para el control de fluidos y, en particular, a una válvula de bola flotante.
Sumario de la divulgación
Los aspectos de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas. Según un primer aspecto, se proporciona una válvula de mariposa de acuerdo con la reivindicación 1. Las características opcionales preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. La presente divulgación proporciona conjuntos de control de flujo mejorados para sistemas de fluidos. Más particularmente, la presente divulgación proporciona conjuntos de válvula de bola ventajosos para sistemas de fluidos.
En realizaciones ilustrativas, la presente divulgación proporciona conjuntos de válvulas de bola mejorados y características relacionadas, sistemas y métodos de uso. Los conjuntos de válvula de bola ilustrativos de la presente divulgación ofrecen muchas ventajas sobre los conjuntos convencionales que incluyen, sin limitación, ventajas en los mecanismos de sellado de los conjuntos de válvulas de bola, y ventajas con las interfaces de usuario de los conjuntos de válvulas de bola (por ejemplo, ventajas con los mecanismos de bloqueo).
Las características adicionales ventajosas, funciones y aplicaciones de los conjuntos divulgados, los sistemas y métodos de la presente divulgación serán evidentes a partir de la descripción que sigue, particularmente cuando se leen junto con las figuras adjuntas. Las referencias enumeradas en esta descripción se incorporan en el presente documento como referencia en su totalidad.
Breve descripción de los dibujos
Las características y aspectos de las realizaciones se describen a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que los elementos no están necesariamente representados a escala.
Las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación se describen adicionalmente con referencia a las figuras adjuntas. Para ayudar a los expertos en la técnica a realizar y utilizar los conjuntos, sistemas y métodos descritos, se hace referencia a las figuras adjuntas, en donde:
la figura 1 es una vista lateral en sección transversal de un conjunto de válvula de bola convencional;
las figuras 2-11 representan algunos mecanismos de bloqueo convencionales para válvulas;
la figura 12 es una vista lateral despiezada de un conjunto de válvula de bola de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación, antes del ensamblaje;
la figura 13 es una vista en perspectiva lateral despiezada del conjunto de válvula de bola de la figura 12;
las figuras 14 y 14A son vistas laterales en perspectiva del conjunto de válvula de bola de la figura 12, después del ensamblaje;
la figura 15 es una vista superior del conjunto de válvula de bola de la figura 14;
las figuras 16, 16A y 16B son vistas en sección transversal del conjunto de válvula de bola tomadas a lo largo de la línea A-A de la figura 15;
la figura 17 es una vista lateral del conjunto de válvula de bola de la figura 14;
la figura 18 es una vista desde abajo del conjunto de válvula de bola de la figura 14;
la figura 19 es otra vista superior del conjunto de válvula de bola de la figura 12;
las figuras 20A y 20B son vistas en sección transversal del conjunto de válvula de bola de la figura 19;
la figura 21 es una vista lateral frontal de un miembro de cuerpo ilustrativa del conjunto de la figura 12;
las figuras 22 a 23 son vistas laterales en perspectiva del miembro de cuerpo de la figura 21;
la figura 24 es una vista lateral del miembro de cuerpo de la figura 21;
la figura 25 es una vista en perspectiva lateral del miembro de bola de la figura 21;
la figura 26 es una vista lateral del miembro de cuerpo de la figura 21;
la figura 27 es una vista superior del miembro de cuerpo de la figura 21;
la figura 28 es una vista lateral de un primer soporte de asiento ilustrativo del conjunto de la figura 12;
la figura 29 es una vista en perspectiva lateral del primer soporte de asiento de la figura 28;
la figura 30 es una vista lateral del primer soporte de asiento de la figura 28;
la figura 31 es una vista en perspectiva lateral del primer soporte de asiento de la figura 28;
la figura 32 es una vista lateral del primer soporte de asiento de la figura 28;
la figura 33 es una vista lateral de un segundo soporte de asiento ilustrativo del conjunto de la figura 12;
la figura 34 es una vista lateral en perspectiva del segundo soporte de asiento de la figura 33;
la figura 35 es una vista lateral del segundo soporte de asiento de la figura 33;
la figura 36 es una vista lateral en perspectiva del segundo soporte de asiento de la figura 33;
la figura 37 es una vista lateral del segundo soporte de asiento de la figura 33;
la figura 38 es una vista lateral de un retén de sellado ilustrativo del conjunto de la figura 12;
la figura 39 es una vista en perspectiva lateral del retén de sellado de la figura 38;
la figura 40 es una vista lateral del retén de sellado de la figura 38;
la figura 41 es una vista en perspectiva lateral del retén de sellado de la figura 38;
la figura 42 es una vista lateral del retén de sellado de la figura 38;
la figura 43 es una vista lateral de una placa de bloqueo ilustrativa del conjunto de la figura 12;
la figura 44 es una vista superior de la placa de bloqueo de la figura 43;
la figura 45 es una vista inferior de la placa de bloqueo de la figura 43;
la figura 46 es una vista en perspectiva inferior de la placa de bloqueo de la figura 43;
la figura 47 es una vista en perspectiva superior de la placa de bloqueo de la figura 43;
la figura 48 es una vista en perspectiva inferior de un asa ilustrativa del conjunto de la figura 12;
la figura 49 es una vista lateral en sección transversal de otro conjunto de válvula de bola ilustrativo de la presente divulgación;
la figura 50 es una vista lateral de otro segundo soporte de asiento ilustrativo;
la figura 51 es una vista lateral en perspectiva del segundo soporte de asiento de la figura 50;
la figura 52 es una vista lateral del segundo soporte de asiento de la figura 50;
la figura 53 es una vista lateral en perspectiva del segundo soporte de asiento de la figura 50;
la figura 54 es una vista lateral del segundo soporte de asiento de la figura 50;
la figura 55 es una vista lateral de otro retén de sellado ilustrativo;
la figura 56 es una vista en perspectiva lateral del retén de sellado de la figura 55;
la figura 57 es una vista lateral del retén de sellado de la figura 55;
la figura 58 es una vista en perspectiva lateral del retén de sellado de la figura 55;
la figura 59 es una vista lateral del retén de sellado de la figura 55;
la figura 60 es una vista lateral en sección transversal de otro conjunto de válvula de bola ilustrativo de la presente divulgación;
la figura 61 es una vista lateral en sección transversal de otro conjunto de válvula de bola ilustrativo de la presente divulgación; y
la figura 62 es una vista lateral en sección transversal de otro conjunto de válvula de bola ilustrativo de la presente divulgación.
Descripción detallada de la divulgación
La presente divulgación proporciona conjuntos de control de flujo mejorados para sistemas de fluidos. Más particularmente, la presente divulgación proporciona conjuntos de válvula de bola ventajosos para sistemas de fluidos.
En realizaciones ilustrativas, la presente divulgación proporciona conjuntos de válvulas de bola mejorados y características relacionadas, sistemas y métodos de uso. Los conjuntos de válvula de bola ilustrativos de la presente divulgación ofrecen muchas ventajas sobre los conjuntos convencionales que incluyen, sin limitación, ventajas en los mecanismos de sellado de los conjuntos de válvulas de bola, y ventajas con las interfaces de usuario de los conjuntos de válvulas de bola (por ejemplo, ventajas con los mecanismos de bloqueo).
Con referencia, en este momento, a los dibujos, las partes similares están marcadas a través de la memoria descriptiva y los dibujos con los mismos números de referencia, respectivamente. Las figuras de los dibujos no están necesariamente a escala y, en determinadas vistas, algunas partes pueden haber sido exageradas por motivos de claridad.
Con referencia ahora a las figuras 12-20B, se ilustra un conjunto de válvula de bola 10 de acuerdo con las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. El conjunto de válvula de bola ilustrativo 10 puede incluir un miembro de cuerpo 12, un miembro de bola 16, un miembro de vástago 20, un primer miembro de asiento 30, un segundo miembro de asiento 32, un primer soporte de asiento 40, un segundo soporte de asiento 42, un retén de sellado 50, un primer conector de extremo 60, un segundo conector de extremo 62, un primer miembro de sujeción del conjunto 70 y segundo miembro de sujeción del conjunto 72. El conjunto ilustrativo 10 también incluye la placa de bloqueo 80 y el asa 90. En general, el conjunto de válvula de bola 10 ensamblado se puede utilizar en sistemas de fluidos como un conjunto de control de flujo. El conjunto de válvula de bola ilustrativo 10 toma la forma de un conjunto de unión real 10, aunque la presente divulgación no se limita a ello. Más bien, el conjunto 10 puede tomar una variedad de formas (por ejemplo, un cuerpo único, etc.).
Como se analiza con más detalle a continuación, el conjunto de válvula de bola ilustrativo 10 ofrece muchas ventajas sobre los conjuntos convencionales que incluyen, sin limitación, ventajas en los mecanismos de sellado del conjunto 10 y ventajas con las interfaces de usuario del conjunto 10 (por ejemplo, ventajas con los mecanismos de bloqueo asociados con la placa de bloqueo 80). En particular y sin limitación, se observa que el primer soporte de asiento 40, el segundo soporte de asiento 42, los mecanismos de sellado asociados con los soportes 40, 42 y la placa de bloqueo 80 son componentes/características ventajosos que contribuyen a algunas de las ventajas del conjunto 10 sobre los conjuntos convencionales.
En determinadas realizaciones y como se muestra en las figuras 12, 13 y 21-27, el miembro de cuerpo 12 puede ser el componente más grande del conjunto 10, y es el componente configurado para retener la presión del sistema del conjunto 10. De forma ilustrativa, el cuerpo 12 incluye dos cilindros 11, 13. El cilindro más grande 11 define el agujero del cuerpo principal 14 y proporciona una ubicación/alojamiento para el miembro de bola 16, los asientos 30, 32, los soportes de asiento 40, 42 y el retén de sellado 50. El cilindro 11 del miembro de cuerpo 12 se extiende desde un primer extremo 7 hasta un segundo extremo 9.
El segundo cilindro más pequeño 13 es el cuello del cuerpo 12 y define un agujero de cuello 15 para el vástago 20 y los sellos de vástago. En una realización ilustrativa, el cuerpo 12 tiene una placa de montaje integral 17 en la parte inferior del cilindro 11 del cuerpo 12. Esta placa 17 se puede utilizar para montar el conjunto 10 en un panel o similar. El cuerpo ilustrativo 12 también tiene una pestaña de montaje 18 en la parte superior y que se extiende desde el cuello cilíndrico 13 del cuerpo 12. Esta pestaña 18 se puede utilizar para montar accionadores en conjuntos 10 operados sin asa. Esta pestaña de montaje 18 también se puede utilizar junto con la placa de bloqueo 80 para proporcionar una indicación de posición, y puede proporcionar la capacidad de bloquear el conjunto 10 (por ejemplo, bola 16) en posición, como se analiza más adelante.
El miembro de vástago ilustrativo 20 es un componente sustancialmente cilíndrico que proporciona una interfaz entre el exterior del miembro de cuerpo 12 y el miembro de bola 16. En una realización, y como se muestra en la figura 16, el miembro de vástago 20 tiene una o más ranuras de junta tórica 21 (por ejemplo, dos ranuras para juntas tóricas 21). Cuando se instala en el miembro de cuerpo 12, el material de junta 28 (por ejemplo, juntas tóricas) colocado dentro de estas ranuras de junta tórica 21 proporciona un sello entre el miembro de vástago 20 y el cuello 13 del cuerpo 12 (por ejemplo, un sello de pistón y/o un sello frontal y/o un sello de saliente). El acople ilustrativo entre la bola 16 y el vástago 20 está ranurado o similar, aunque la presente divulgación no se limita a ello. Se observa que dicho acople entre la bola 16 y el vástago 20 podría ser una geometría/acople adecuada/o que permita que la bola 16 se desplace corriente abajo bajo carga.
Cuando la bola 16 se coloca en la posición cerrada como se muestra en la figura 20A, el conjunto de válvula de bola flotante 10 está configurado para sellar, lo que permite que la bola 16 (y los asientos 30, 32 y los soportes 40, 42) floten o se muevan corriente abajo (por ejemplo, en la dirección de la flecha A en la figura 20A) debido a la carga aplicada a través de la presión corriente arriba (por ejemplo, en reacción a una carga corriente arriba o presión aplicada).
De forma similar, cuando la bola 16 se coloca en la posición cerrada como se muestra en la FIG. 20B, el conjunto de válvula de bola flotante 10 está configurado para sellar, lo que permite que la bola 16 (y los asientos 30, 32 y los soportes 40, 42) floten o se muevan corriente abajo (por ejemplo, en la dirección de la flecha B en la figura 20B) debido a la carga aplicada a través de la presión corriente arriba (por ejemplo, en reacción a una carga corriente arriba o presión aplicada).
La bola 16 está colocada dentro del cuerpo 12, y está acoplada por los asientos 30, 32 y está acoplada por el vástago 20. El acople entre la bola 16 y los asientos 30, 32 puede facilitar que la bola 16 permanezca alineada con el eje longitudinal central AX del agujero 14 del cuerpo 12 de la válvula (figura 21).
El acople entre la bola 16 y el vástago 20 puede definir la posición de rotación de la bola 16 en relación con el punto central de la bola 16. El acople entre la bola 16 y el vástago 20 también puede facilitar que la bola 16 esté centrada en el eje central del vástago C (figura 21) del agujero 15 del cuello del cuerpo 12 de la válvula (por ejemplo, el eje C del vástago 20 colocado en el agujero 15) cuando la bola 16 está en la posición abierta (figura 16), y que la bola 16 pueda flotar o moverse a lo largo del eje longitudinal central AX cuando la bola 16 está en la posición cerrada (figuras 20A y 20B). El eje C del vástago central ilustrativo del agujero de cuello es transversal o perpendicular al eje longitudinal central AX del agujero 14 del cuerpo.
Tal y como se muestra en las figuras 12, 13 y 16, el acople ilustrativo entre el vástago 20 y la bola 16 es a través de una ranura hembra 5 en el diámetro exterior de la bola 16 (por ejemplo, encima de la bola 16). Esta ranura 5 puede ser perpendicular al agujero 4 de la bola 16. La ranura 5 se puede acoplar a través de un saliente macho 31 en el vástago 20. Tal y como se muestra en la figura 16, cuando la bola 16 está en la posición abierta, el acople entre las paredes laterales de la ranura 5 y el saliente 31 en el vástago 20 puede forzar a la bola 16 a centrarse en el eje C del vástago (por ejemplo, la bola 16 no se moverá sustancialmente a lo largo del eje AX en dicha posición). Como se muestra en las figuras 20A y 20B, cuando la bola 16 está en la posición cerrada, la bola 16 puede flotar libremente o moverse a lo largo del eje longitudinal AX del cuerpo de la válvula 12 (por ejemplo, con la ranura 5 moviéndose en relación con el saliente 31, figura 13).
Los miembros de asiento primero y segundo 30, 32 del conjunto 10 están configurados para crear un sello entre la bola 16 y los soportes de asiento 40, 42. En realizaciones ilustrativas, cada asiento 30, 32 es sustancialmente cilíndrico/circular con un orificio pasante, y define un perfil en sección transversal sustancialmente en forma de diamante girado alrededor de un eje central, aunque la presente divulgación no se limita a ello. Más bien, se observa que cada asiento 30, 32 puede tomar una variedad de formas y/o diseños. En general, cada asiento ilustrativo 30, 32 está diseñado para deformarse bajo carga y volver sustancialmente a su geometría original cuando se retira la carga.
Como se muestra en las figuras 16 y 28-32, el primer soporte de asiento ilustrativo 40 es sustancialmente cilíndrico con un orificio pasante y se extiende desde un extremo exterior 34 hasta un extremo interior 36. El primer soporte de asiento 40 está configurado y dimensionado para alojar y retener el primer elemento de asiento 30 y proporciona un sello al miembro de cuerpo 12. Por ejemplo, y como se muestra en las figuras 16 y 31 y 32, el primer soporte de asiento 40 puede incluir una pared interior 37 configurada para alojar, acoplarse y/o hacer tope con el extremo exterior del asiento 30 para alojar y retener el primer miembro de asiento 30 dentro del soporte 40. El cuerpo ilustrativo 12 incluye la pared interior 2 (por ejemplo, la pared interior en ángulo o esférica 2) configurada para alojar, acoplarse y/o hacer tope con el extremo exterior 34 (por ejemplo, el extremo exterior en ángulo o esférico 34) del soporte 40 para alojar y retener el soporte 40 dentro del cuerpo 12 (figuras 16, 26 y 28).
En una realización, y como se muestra en las figuras 16 y 28, el primer soporte de asiento 40 está sellado en su diámetro exterior ("D.E.") o superficie exterior 38 mediante material de junta 28 (por ejemplo, junta tórica 28) colocada dentro de una ranura 22 de la superficie exterior 38 del soporte 40, con la junta tórica 28 en la ranura 22 proporcionando un sello de pistón contra el diámetro interior ("D.I.") o la superficie interior 3 del agujero 14 del miembro de cuerpo 12.
Se observa que el primer soporte de asiento 40 también puede utilizar un sello frontal o algún otro mecanismo de sellado o combinación de mecanismos de sellado para proporcionar un sello contra el cuerpo 12. Dicho sello podría estar separado o integrado al primer soporte 40 del asiento. Por ejemplo, dicho sello podría ser integral al cuerpo 12 o algún otro componente del conjunto 10.
En realizaciones ilustrativas, y según lo dicte la presión diferencial, el primer soporte de asiento 40 y el asiento 30 flotan o se mueven corriente abajo, en la dirección de la flecha A en la figura 20A, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha A en la figura 20A representa la dirección del flujo). La figura 20A representa la bola 16 del conjunto de válvula 10 en la posición cerrada. Como tal, cuando la bola 16 está en la posición cerrada y la dirección de la flecha A representa la dirección del flujo, el primer soporte de asiento 40, el asiento 30 y la bola 16 pueden flotar o moverse libremente a lo largo del eje longitudinal AX del cuerpo de válvula 12 en la dirección de la flecha A.
En otras realizaciones y según lo dicte la presión diferencial, el primer soporte de asiento 40 y el asiento 30 flotan o se mueven corriente abajo, en la dirección de la flecha B en la figura 20B, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha B en la figura 20B representa la dirección del flujo). La figura 20B representa la bola 16 del conjunto de válvula 10 en la posición cerrada. Como tal, cuando la bola 16 está en la posición cerrada y la dirección de la flecha B representa la dirección del flujo, el primer soporte de asiento 40, el asiento 30 y la bola 16 pueden flotar o moverse libremente a lo largo del eje longitudinal AX del cuerpo de válvula 12 en la dirección de la flecha B.
Como se muestra en las figuras 16 y 33-37, el segundo soporte de asiento ilustrativo 42 es sustancialmente cilíndrico con un orificio pasante, y se extiende desde un extremo exterior 39 hasta un extremo interior 41. El segundo soporte de asiento 42 está configurado y dimensionado para alojar y retener el segundo miembro de asiento 32, y proporciona un sello al miembro de cuerpo 12, y también proporciona un sello al retén de sellado 50 (evitando así el baipás entre el cuerpo 12 y el retén de sellado 50). Por ejemplo, tal y como se muestra en las figuras 16 y 34-35, el segundo soporte de asiento 42 puede incluir una pared interior 43 configurada para alojar, acoplarse y/o hacer tope con el extremo exterior del asiento 32 para alojar y retener el segundo miembro de asiento 32 dentro del soporte 42. Como se analiza con más detalle a continuación, el retén de sellado ilustrativo 50 incluye una pared interior 52 (por ejemplo, pared interior plana 52) configurada para alojar, acoplarse y/o hacer tope con el extremo exterior 39 (por ejemplo, extremo exterior plano 39) del soporte 42 para alojar y retener el soporte 42 dentro del retén de sellado 50 (figuras 16, 33 y 40).
Tal como se representa en las figuras 16 y 33, el segundo soporte de asiento 42 está sellado en su D.E. o superficie exterior 44 mediante material de junta 28 (por ejemplo, juntas tóricas 28) colocadas dentro de las ranuras 23, 24 de la superficie exterior 44 del soporte 42, con la junta tórica 28 en la ranura 23 proporcionando un primer sello de pistón contra el D.I. o la superficie interior 3 del agujero 14 del miembro de cuerpo 12, y con la junta tórica 28 en la ranura 24 proporcionando un segundo sello de pistón contra el D.I. o la superficie interior 53 del retén de sellado 50.
Se observa que la realización de ejemplo tiene dos juntas tóricas 28 en el segundo soporte de asiento 42 para evitar un baipás entre el cuerpo 12 y el retén de sellado 50. Sin embargo, esto podría sellarse mediante otros métodos. También se observa que el segundo soporte de asiento 42 también puede utilizar un sello frontal o algún otro mecanismo de sellado o combinación de mecanismos de sellado para proporcionar un sello contra el cuerpo 12 y/o el retenedor 50. Dichos sellos podrían estar separados o integrados en el segundo soporte de asiento 42. Dichos sellos podrían ser parte integral del cuerpo 12 o del retenedor 50 del conjunto 10.
En realizaciones ilustrativas, y según lo dicte la presión diferencial, el segundo soporte de asiento 42 y el asiento 32 flotan o se mueven corriente abajo, en la dirección de la flecha A en la figura 20A, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha A en la figura 20A representa la dirección del flujo). De nuevo, la figura 20A representa la bola 16 del conjunto de válvula 10 en la posición cerrada. Como tal, cuando la bola 16 está en la posición cerrada y la dirección de la flecha A representa la dirección del flujo, el segundo soporte de asiento 42, el asiento 32 y la bola 16 pueden flotar o moverse libremente a lo largo del eje AX del cuerpo de válvula 12 en la dirección de la flecha A.
En otras realizaciones y según lo dicte la presión diferencial, el segundo soporte de asiento 42 y el asiento 32 flotan o se mueven corriente abajo, en la dirección de la flecha B en la figura 20B, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha B en la figura 20B representa la dirección del flujo). Como tal, cuando la bola 16 está en la posición cerrada y la dirección de la flecha B representa la dirección del flujo, el segundo soporte de asiento 42, el asiento 32 y la bola 16 pueden flotar o moverse libremente a lo largo del eje AX del cuerpo de válvula 12 en la dirección de la flecha B.
En determinadas realizaciones, y como se muestra en las figuras 16 y 38-42, el retén de sellado 50 es sustancialmente circular/cilíndrico con un orificio pasante y se extiende desde un extremo exterior 45 hasta un extremo interior 47. El retén de sellado ilustrativo 50 está configurado para montarse en el segundo extremo 9 del cuerpo 12 y para retener los componentes internos (por ejemplo, la bola 16, los soportes 40, 42, los asientos 30, 32) dentro del agujero 14 del cuerpo 12 del conjunto de válvula 10.
Como se ha destacado, el retén de sellado 50 incluye una pared interior o un avellanado 52 configurado para alojar, acoplar y/o hacer tope con el extremo exterior 39 del soporte 42 para alojar y retener al menos una parte del soporte 42 dentro del retén de sellado 50. El segundo soporte de asiento 42 proporciona un sello al retén de sellado 50 a través del material de junta 28 en la ranura 24, evitando así el baipás entre el cuerpo 12 y el retén de sellado 50 (por ejemplo, con la junta tórica 28 en la ranura 24 proporcionando un sello de pistón contra la superficie interior 53 del retén de sellado 50).
Como se analiza más adelante y se muestra en las figuras 12, 13, 16 y 41, una superficie de acople 63 del conector de extremo 62 se acopla con la superficie de tope 51 del retén de sellado 50, con material de junta 28 (por ejemplo, junta tórica 28) colocado dentro de la ranura 26 de la superficie de tope 51 del retén de sellado 50, y con la junta tórica 28 en la ranura 26 proporcionando un sello frontal de la superficie de acople 63 del conector de extremo 62 contra la superficie de tope 51 del retén de sellado 50.
En una realización, y como se muestra en las figuras 16 y 25, la superficie interior 3 del segundo extremo 9 del cuerpo 12 incluye roscas 8 que se extienden desde el segundo extremo 9 hasta una pared de tope 46 del cuerpo 12 colocada a una distancia del segundo extremo 9.
Como se muestra en las figuras 16 y 38, el retén de sellado ilustrativo 50 está roscado con roscas 48 en su D.E. o superficie exterior 54, con las roscas 48 del retén de sellado 50 configuradas para acoplarse a las roscas 8 del cuerpo 12 hasta que el extremo interior 47 del retén de sellado 50 hace tope o se acopla con la pared de tope 46 del cuerpo 12.
En determinadas realizaciones, la profundidad a la que el retén de sellado 50 es impulsado o colocado dentro del segundo extremo 9 y en relación con el miembro de cuerpo 12 dicta cuánta precarga se aplica a los asientos 30, 32. En una realización, el extremo interno 47 del retén de sellado 50 es impulsado/montado/roscado hasta un tope duro contra la pared de tope 46 del cuerpo 12 (por ejemplo, mediante el acople de las roscas 8, 48) y puede que no requiera ajuste.
Mientras que el retén de sellado ilustrativo 50 se muestra roscado con roscas 48, se observa que el retenedor 50 podría tener una geometría adecuada sin roscas que se acople al cuerpo 12 y que pueda retener la carga (por ejemplo, incluyendo el retenedor 50 soldado o formado integralmente con el cuerpo 12). Por ejemplo, si el retenedor 50 está formado integralmente con el cuerpo 12, la bola 16, el vástago 20, los soportes de asiento 40, 42 y los asientos 30, 32 se pueden ensamblar conjuntamente, y luego se puede formar el cuerpo 12 con el retenedor integral 50 alrededor de dicha fabricación de la bola 16, el vástago 20, los soportes de asiento 40, 42 y los asientos 30, 32 ensamblados.
También se observa que el retén de sellado 50 tampoco podría incluir roscas y ser retenido por una sujeción 72 (o 70) o similar.
En otras realizaciones, el retén de sellado 50 también podría colocarse en el primer extremo 7 del cuerpo 12. En dichos casos en los que el conjunto 10 incluye retenedores 50 en ambos lados 7, 9 del cuerpo 12, entonces se podrían configurar el primer soporte de asiento 40 y el primer extremo 7 del cuerpo 12, dimensionado y adaptado para operar y funcionar de manera similar al segundo soporte de asiento 42 y de manera similar al segundo extremo 9 del cuerpo 12.
Se observa que la realización ilustrativa prevé que el retén de sellado 50 se pueda empujar hasta un tope duro contra la pared de tope 46, sin embargo, se observa que el retenedor 50 podría permanecer ajustable. Por ejemplo, si se desea que el retenedor 50 sea ajustable, el retenedor 50 podría ser accionado o movido a una ubicación o posición predefinida a lo largo de las roscas 8 entre el segundo extremo 9 y la pared 46, o podría apretarse más contra la pared 46 para crear una carga de asiento apropiada/deseada en los asientos 30, 32.
Como se analiza más adelante y se muestra en las figuras 12, 13, 14A, 16, 27 y 43-47, la placa de bloqueo ilustrativa 80 está configurada para acoplar el asa 90 al vástago 20, para proporcionar topes en las posiciones completamente abierta y completamente cerrada, y para proporcionar un medio para bloquear el conjunto de válvula 10 (por ejemplo, bola 16) en posición. En una realización ilustrativa, la placa de bloqueo 80 incluye ventanas 83 que la atraviesan (por ejemplo, dos ventanas 83 colocadas con una separación de 180° en la placa 80) configuradas para indicar el conjunto de válvula 10 (por ejemplo, bola 16) posición (por ejemplo, abierta o cerrada). Cabe señalar que la placa de bloqueo 80 se puede utilizar en otros tipos de válvulas y puede que no sea exclusiva de las válvulas de bola flotante.
Como se muestra en las figuras 12, 13, 16 y 48, el asa ilustrativa 90 está configurada para proporcionar un medio de operar el conjunto de válvula 10 (por ejemplo, bola operativa/en movimiento 16). En una realización, el asa 90 incluye un receptáculo 91 que está diseñado para acoplarse la protuberancia 85 de la placa de bloqueo 80. El asa ilustrativa puede adoptar la forma de un diseño o forma de "T", aunque la presente divulgación no se limita a ello. Más bien, el asa 90 puede tomar una variedad de formas (por ejemplo, diseño de palanca u otras formas/estilos). En realizaciones alternativas, se observa que el asa 90 se puede acoplar con el vástago 20 directamente (por ejemplo, y no a través de la placa 80).
En otras realizaciones, se observa que el asa 90 y la placa de bloqueo 80 pueden ser integrales entre sí (por ejemplo, como un componente de una pieza formado o moldeado integralmente que incluye el asa 90 y la placa 80). El asa 90 de una pieza ilustrativa y la placa 80 se pueden configurar para acoplarse al vástago 20 (por ejemplo, a través del receptáculo 84, como se analiza más adelante).
Tal y como se representa en las figuras 12, 13 y 16, los conectores de extremo ilustrativos 60, 62 están configurados para proporcionar un medio de conectar el conjunto de válvula 10 a una tubería o similar. Los conectores de extremo 60, 62 pueden proporcionar conexiones de receptáculo (para soldadura con solvente o fusión de receptáculo) o conexiones roscadas. Los conectores de extremo ilustrativos 60, 62 son sustancialmente circulares/cilíndricos con un orificio pasante.
Tal y como se muestra en las figuras 12, 13 y 16, las superficies de acople 61, 63 de los conectores de extremo 60, 62 están configuradas para acoplar un sello frontal en el miembro de cuerpo 12 y el retén de sellado 50, respectivamente, para generar un sello entre el conector de extremo 60 y el primer extremo 7 del cuerpo 12, y entre el conector de extremo 62 y el retén de sellado 50. Más particularmente y en determinadas realizaciones, la superficie de acople 61 del conector de extremo 60 se acopla a la superficie exterior 6 del primer extremo 7 del cuerpo 12 (figura 22), con una junta tórica 28 colocada dentro de la ranura 25 de la superficie exterior 6 del primer extremo 7 del cuerpo 12 (figura 16), con la junta tórica 28 en la ranura 25 proporcionando un sello frontal de la superficie de acople 61 contra la superficie exterior 6 del primer extremo 7 del cuerpo 12 (figuras 12 y 16).
De forma similar, la superficie de acople 63 del conector de extremo 62 se acopla con la superficie de tope 51 del retén de sellado 50, con una junta tórica 28 colocada dentro de la ranura 26 de la superficie de tope 51 del retén de sellado 50, con la junta tórica 28 en la ranura 26 proporcionando un sello frontal de la superficie de acople 63 contra la superficie de tope 51 del retén de sellado 50.
Tal y como se muestra en las figuras 12, 13 y 16, las sujeciones de conjunto ilustrativas 70, 72 están configuradas para retener los conectores 60, 62 de extremo en el cuerpo 12 del conjunto de válvula 10. Las sujeciones de conjunto 70, 72 pueden ser sustancialmente circulares/cilíndricas con un orificio pasante.
Como se representa en la figura 13, cada miembro de sujeción de conjunto ilustrativas 70, 72 tiene una rosca interna 71 que se acopla con una rosca externa 55 en el cuerpo 12. A medida que cada sujeción de conjunto 70, 72 se aprieta sobre el cuerpo 12 del conjunto de válvula 10, las sujeciones de conjunto 70, 72 se acoplan con las superficies de saliente 65, 67 en el D.E. de los conectores de extremo 60, 62, respectivamente (figura 12), y este acople fuerza al conector de extremo 60 contra el sello frontal de la superficie exterior 6 del primer extremo 7 del cuerpo 12, y fuerza al conector de extremo 62 contra el sello frontal de la superficie de tope 51 del retén de sellado 50 (y contra el segundo extremo 9).
El conjunto de válvula ilustrativo 10 es un conjunto de válvula de bola flotante 10. Sin embargo, en lugar de utilizar asientos fijos en relación con el retén de sellado y el cuerpo de válvula, el conjunto ilustrativo 10 utiliza ventajosamente los asientos 30, 32 que están instalados en los soportes de asiento 40, 42.
Los soportes de asiento 40, 42 (y los asientos 30, 32) pueden flotar, moverse o trasladarse a lo largo del eje horizontal AX del conjunto de válvula 10. Como se ha destacado, los soportes 40, 42 están sellados dentro del conjunto de válvula 10 a través de sellos de pistón entre el diámetro exterior de los soportes de asiento 40, 42 y el diámetro interior del cuerpo de válvula 12 y el retén de sellado 50.
Cuando el conjunto de válvula 10 (por ejemplo, bola 16) está cerrado, el sellado inicial se genera mediante la precarga en los asientos 30, 32 establecidos en el conjunto. Como la presión diferencial actúa sobre el área de presión de la bola 16, la bola 16 se ve forzada a flotar o moverse corriente abajo (por ejemplo, a lo largo del eje AX en la dirección A en la figura 20A, o dirección B en la figura 20B) y la bola 16 aplica una carga adicional en el asiento corriente abajo (por ejemplo, 30 o 32), aumentando así la tensión de contacto en el asiento corriente abajo y mejorando el sello entre la bola 16 y el asiento corriente abajo.
La presión diferencial que actúa sobre la bola 16 es la diferencia de presión entre la corriente arriba y la corriente abajo. El área de la bola 16 sobre la que actúa la presión diferencial es el área proyectada dentro del sello entre la bola 16 y el asiento 30, 32 respectivo. El área proyectada se puede ajustar en el diseño ajustando la ubicación del sello entre la bola 16 y el asiento respectivo 30, 32.
Se puede realizar una mejora ventajosa del conjunto 10 en el asiento corriente arriba (por ejemplo, 30 o 32) y el soporte de asiento (por ejemplo, 40 o 42). En algunas válvulas de bola flotante convencionales, a veces, cuando la bola flota corriente abajo, puede alejarse del asiento corriente arriba y, a algún nivel de presión diferencial, el sello entre el asiento corriente arriba y la bola se puede perder.
Al utilizar un soporte de asiento flotante (por ejemplo, 40, 42) en el asiento corriente arriba (por ejemplo, 30 o 32), el soporte de asiento corriente arriba y el asiento corriente arriba pueden flotar o moverse corriente abajo (por ejemplo, a lo largo del eje AX en la dirección A en la figura 20A, o dirección B en la figura 20B) junto con la bola 16, permitiendo así que el conjunto 10 retenga tanto un sello corriente abajo como corriente arriba (por ejemplo, efectivamente un sello primario y secundario).
El soporte de asiento corriente arriba (por ejemplo, 40 o 42) está motivado para flotar o moverse corriente abajo debido a la presión diferencial que actúa sobre el área de presión del soporte de asiento. La presión diferencial que actúa sobre el soporte de asiento corriente arriba es la diferencia de presión entre la cavidad corriente arriba y central del cuerpo de la válvula 12. En el caso de un fallo en el sellado en el asiento corriente abajo (por ejemplo, asiento 30 o 32), esta presión diferencial es igual a la diferencia de presión entre la cavidad corriente arriba y corriente abajo. El área de presión corriente arriba del soporte del asiento se puede definir como la diferencia en el área proyectada del D.I. del cuerpo o del retén de sellado y el área proyectada dentro del sello entre la bola 16 y el asiento (el área de presión de la bola).
Se observa que los soportes de asiento 40, 42 pueden diseñarse de modo que cada uno proporcione dos áreas de presión diferentes (por ejemplo, el área de presión en el lado del primer extremo 7 del soporte 40 podría ser diferente del área de presión en el lado de la cavidad de la válvula del soporte 40; el área de presión en el lado del segundo extremo 9 del soporte 42 podría ser diferente del área de presión en el lado de la cavidad de la válvula del soporte 42).
Además de aplicar carga (y por lo tanto mejorar) el sello corriente arriba, la carga creada por el soporte de asiento corriente arriba (por ejemplo, 40 o 42) se transfiere a la bola 16, aumentando así aún más la carga en el asiento corriente abajo (por ejemplo, asiento 30 o 32) y, por lo tanto, mejorando aún más el sello corriente abajo. Esta carga adicional está por encima y más allá de lo que se puede lograr con las válvulas de bola flotantes existentes. Esta carga adicional puede ser especialmente beneficiosa a bajas presiones lineales (por ejemplo, menos de 2 psi) donde la fuerza aplicada al área diferencial de la bola 16 (y por lo tanto al asiento corriente abajo) es relativamente pequeña.
En algunas realizaciones, como la presión diferencial actúa sobre el área de presión de la bola 16, la bola 16 se ve forzada a flotar o moverse corriente abajo (por ejemplo, dirección A en la figura 20A, o dirección B en la figura 20B) y aplicar una carga adicional en el asiento de extremo corriente abajo (por ejemplo, asiento 32 para la dirección A, o asiento 30 para la dirección B), aumentando así la tensión de contacto en el asiento extremo corriente abajo y mejorando el sello entre la bola 16 y el asiento extremo corriente abajo 30 o 32.
Así, y en determinadas realizaciones, cuando el miembro de bola 16 se gira a una posición completamente cerrada y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el primer extremo 7 al segundo extremo 9 del miembro de cuerpo 12 (por ejemplo, dirección de la flecha A en la figura 20A), entonces: (i) el miembro de bola 16 está configurado para moverse a lo largo del eje longitudinal central AX en la dirección corriente abajo y aplicar una carga corriente abajo contra el segundo asiento 32 en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola 16 y el segundo asiento 32, y (ii) el primer soporte 40 del asiento y el primer asiento 30 están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central AX en la dirección corriente abajo y aplicar un carga adicional corriente abajo contra el miembro de bola 16 en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la carga adicional corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola 16 y el primer asiento 30 y entre el miembro de bola 16 y el segundo asiento 32.
De forma similar, cuando el miembro de bola 16 se gira a una posición completamente cerrada y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el segundo extremo 9 al primer extremo 7 del miembro de cuerpo 16 (por ejemplo, dirección de la flecha B en la figura 20B), entonces: (i) el miembro de bola 16 está configurado para moverse a lo largo del eje longitudinal central AX en la dirección corriente abajo y aplicar una carga corriente abajo contra el primer asiento 30 en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola 16 y el primer asiento 30, y (ii) el segundo soporte 42 del asiento y el segundo asiento 32 están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central AX en la dirección corriente abajo y aplicar un adicional carga corriente abajo contra el miembro de bola 16 en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la carga adicional corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola 16 y el segundo asiento 32 y entre el miembro de bola 16 y el primer asiento 30.
Debido a la carga adicional que los soportes de asiento 40, 42 pueden aplicar al sello corriente abajo, se reduce la precarga requerida en los asientos 30, 32. Dado que la precarga en los asientos 30, 32 se reduce, la tendencia de los asientos 30, 32 a deslizarse con el tiempo se minimiza o elimina. Esto se puede realizar especialmente en conjuntos de válvulas que utilizan asientos de deformación en lugar de asientos de aplastamiento. Al minimizar el deslizamiento del asiento 30, 32, la necesidad de ajustar el retén de sellado 50 también se minimiza o elimina. Esto permite que el conjunto de válvula 10 se diseñe de manera que el retén de sellado 50 pueda instalarse contra un tope duro (por ejemplo, pared 46), o se instala en una posición determinada (por ejemplo, a lo largo de las roscas 8). Esto puede mejorar significativamente la capacidad de fabricación y la capacidad de servicio del conjunto de válvula 10.
Además, dado que la precarga en los asientos 30, 32 se puede reducir, esto reduce así el par del vástago, lo que facilita así un funcionamiento más fácil y más fácil de usar del conjunto 10.
Adicionalmente, con el retén de sellado 50 diseñado para ubicarse en una sola posición (por ejemplo, no ajustable), el conjunto de válvula 10 puede diseñarse para tener la bola 16 centrada en relación con el vástago 20 (por ejemplo, eje C) en posición abierta (figura 16). Esto permite que el conjunto de válvula 10 funcione con mayor suavidad y elimina sustancialmente la acción de "leva" que puede resultar de una bola 16 que es forzada fuera del centro. Este efecto se puede mejorar aún más diseñando los soportes de asiento 40, 42 de manera que, cuando la válvula 10 se abre, no apliquen carga adicional a la bola 16.
Además de los importantes beneficios que proporcionan los soportes de asiento flotantes 40, 42 para mantener y mejorar los sellos corriente arriba y corriente abajo, los soportes de asiento flotantes 40, 42 también proporcionan un medio para aliviar la presión de la cavidad. En una válvula cerrada con sellos tanto corriente arriba como corriente abajo, la presión de la cavidad puede aumentar potencialmente a un nivel mayor que la presión corriente arriba o corriente abajo. Puede haber varias causas para este fenómeno, pero algunas causas comunes son los cambios de temperatura y las reacciones químicas dentro de la cavidad de la válvula. Cuando aumenta la presión de la cavidad, es importante que el conjunto de válvula 10 tenga un medio para aliviar esta presión más allá de los asientos 30, 32. Si la válvula permanece sellada en los asientos 30, 32 corriente arriba y corriente abajo y no alivia la presión, existe la posibilidad de que la presión de la cavidad haga que la válvula 10 sufra un fallo catastrófico. Al utilizar soportes de asiento flotantes 40, 42, un aumento en la presión de la cavidad cambia la carga en el soporte de asiento corriente arriba (y, por lo tanto, el asiento corriente arriba). Al manipular las áreas de presión en el soporte de asiento 40, 42, la válvula 10 puede diseñarse para aliviar la presión de la cavidad corporal corriente arriba cuando la presión de la cavidad es igual, mayor o incluso menor que la presión de la línea corriente arriba.
El conjunto de válvula de bola ilustrativo 10 también ofrece varias mejoras a la interfaz de usuario. Una mejora notable puede resultar de la adición de la placa de bloqueo 80. La placa de bloqueo ilustrativa 80 está configurada para proporcionar un medio de bloqueo del conjunto de válvula 10 (por ejemplo, bola 16) en posición. La placa de bloqueo 80 también se puede configurar para proporcionar un medio de indicar la posición de la bola 16 del conjunto de válvula 10 (por ejemplo, abierto o cerrado). La placa de bloqueo también se puede configurar para proporcionar un medio de acoplar el asa 90 al vástago 20.
En realizaciones ilustrativas, y como se muestra en las figuras 14A y 44-47, la placa de bloqueo 80 está configurada para proporcionar un medio de bloqueo de la bola 16 del conjunto de válvula 10 a través de los orificios 82 (por ejemplo, cuatro orificios 82) a su través. Los orificios 82 pueden extenderse en paralelo (u otra dirección adecuada) al eje C del vástago 20.
Cuando el conjunto de válvula 10 se gira a una posición completamente abierta (figuras 15 y 16) o una posición completamente cerrada (figuras 19 y 20A/20B), estos orificios 82 están configurados para alinearse con un orificio o abertura respectiva 19 en la pestaña superior 18 del cuerpo de válvula 12 (figuras 14A, 19 y 27). En estas posiciones (por ejemplo, completamente abierta o completamente cerrada) y como se muestra en la figura 14A, se puede instalar un candado o cerrojo 64 a través de los orificios alineados 82 de la placa de bloqueo 80 y los orificios 19 del cuerpo 12 para evitar que la placa de bloqueo 80 gire. Dado que la placa de bloqueo 80 se acopla al vástago 20 (que se acopla a la bola 16), la placa de bloqueo 80 puede bloquear eficazmente la bola 16 del conjunto de válvula 10 en su posición. El ajuste o acople entre la placa de bloqueo 80 y el vástago 20, y el ajuste o acople entre la placa de bloqueo 80 y el agujero de vástago 15 del cuerpo 12 pueden ser lo suficientemente apretados para evitar que la placa de bloqueo 80 se retire cuando se instala un cerrojo o pestillo 64. Cuando no hay ninguna cerradura 64 instalada, se puede tirar de la placa de bloqueo 80 directamente desde la parte superior del cuerpo de válvula 12, con un mínimo de rotación, para poder retirarse. Cuando se instala una cerradura/pestillo 64, la cerradura/pestillo 64 actúa como bisagra, obligando a la placa de bloqueo 80 a intentar girar, y evitando así la extracción de la placa de bloqueo 80, evitando así el funcionamiento del conjunto de válvula 10.
Pueden proporcionarse orificios 82 en la placa 80 en un patrón de pernos estándar de la industria, u otros patrones de pernos adecuados o similares. Los orificios 82 pueden tomar una variedad de formas adecuadas (por ejemplo, redonda, oblonga, cuadrada, etc.). Los orificios 82 se pueden proporcionar en varios tamaños diferentes para adaptarse a diferentes tamaños/formas de cerradura 64. La placa 80 puede incluir múltiples ubicaciones de orificios 82 para bloquear la válvula 10 (por ejemplo, bola 16) en posiciones intermedias (por ejemplo, entre completamente abierta y completamente cerrada). En algunas realizaciones, la placa 80/los orificios 82 se pueden configurar para bloquear solo en una posición (por ejemplo, solo completamente cerrada o solo completamente abierta).
En otras realizaciones, se observa que la cerradura 64 podría montarse a través de un orificio en el cuello 13 del cuerpo 12, acoplando así el vástago 20, el asa 90 y/o una pieza/componente alternativo, impidiendo así la rotación del vástago 20/bola 16.
Tal como se representa en las figuras 15, 19 y 44-47, la placa de bloqueo ilustrativa 80 puede proporcionar un medio de indicación de posición de la bola 16 por medio de las dos ranuras o ventanas 83 que están colocadas a través de ellas en la parte frontal de la placa de bloqueo 80. Cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está en la posición completamente abierta (figura 15) o en la posición completamente cerrada (figura 19), estas ventanas 83 exponen el texto 27 o similar que está en la pestaña de montaje 18 del cuerpo de válvula 12 (figuras 15, 19 y 27). Este texto 27 puede indicar que el conjunto de válvula 10 está "abierto" o "cerrado". Esta característica puede ser especialmente valiosa en conjuntos de válvulas 10 a los que se les ha quitado el asa 90, ya que el asa 90 se puede utilizar para indicar la posición de la válvula. El texto 27 u otros indicadores (por ejemplo, marcas de indicación de posición) pueden proporcionar grados, porcentaje abierto, u otra variante entre abierto y cerrado. Las ventanas 83 se pueden cortar completamente de la placa 80 (por ejemplo, las ventanas 83 pueden tener tres lados o menos, en lugar de cuatro lados).
Tal y como se muestra en las figuras 16, 46 y 48, la placa de bloqueo 80 se puede configurar para proporcionar un medio de acoplar el asa 90 al vástago 20 a través de un receptáculo hembra 84 en la parte inferior de la placa 80 que se acopla al vástago 20 (por ejemplo, a través de una conexión de receptáculo a presión), y a través de la protuberancia de acople 85 en la parte superior de la placa 80 que se acopla al receptáculo 91 del asa 90 (por ejemplo, mediante una conexión a presión).
En determinadas realizaciones, y como se muestra en las figuras 45-46, la superficie inferior de la placa 80 (por ejemplo, la superficie externa del receptáculo hembra 84) puede incluir una protuberancia de tope 86 (por ejemplo, una protuberancia de tope 86 que abarca o se extiende un cuadrante de 90° alrededor del receptáculo 84). La protuberancia de tope ilustrativa se extiende desde un primer extremo 87 hasta un segundo extremo 89.
Como se representa en la figura 27, la protuberancia de acople 86 puede configurarse para acoplarse y/o colocarse dentro de una ranura de acopladura 29 o similar en la pestaña de montaje 18 próxima al agujero 15 (por ejemplo, con la ranura 29 en la pestaña 18 abarcando o extendiéndose 180° en la pestaña 18). La ranura ilustrativa se extiende desde una primera pared 73 hasta una segunda pared 75.
Cuando la protuberancia 86 se coloca en la ranura 29 (por ejemplo, cuando la placa 80 está montada en la pestaña 18 del cuerpo 12), la placa 80 (y el asa 90, vástago 20 y bola 16) se puede girar (por ejemplo, 90°) desde una primera posición donde el primer extremo 87 de la protuberancia 86 hace tope con la primera pared 73 de la ranura 29 (por ejemplo, una posición completamente cerrada para la bola 16) a una segunda posición donde el segundo extremo 89 de la protuberancia 86 hace tope con la segunda pared 75 de la ranura 29 (por ejemplo, una posición completamente abierta para la bola 16). Como tal, la protuberancia 86 de la placa 80 y la ranura 29 de la pestaña 18 proporcionan ventajosamente topes bruscos en las posiciones completamente abierta y completamente cerrada de la bola 16.
En otras realizaciones, se observa que la placa de bloqueo 80 podría integrarse en el asa 90. En otras realizaciones, podría haber otras combinaciones de geometrías de acople o similares entre la placa 80 y el asa 90.
Se observa que tener un componente (por ejemplo, placa 80), separado del asa 90 y el vástago 20, para acoplar el asa 90 y el vástago 20 puede ser ventajoso por varias razones. Por ejemplo, dicho acoplamiento entre el asa 90 y el vástago 20 es deseable porque algunos usuarios finales pueden quitar las asas 90 de las válvulas 10 que no están bloqueadas en su posición para impedir el funcionamiento de la válvula 10. Esto puede ser común en ubicaciones con potencial de acceso público, así como en aplicaciones donde el funcionamiento de la válvula no es deseable, pero no crea un peligro para la seguridad. Entre los usuarios finales que quitan las asas de las válvulas, aproximadamente la mitad prefiere que el vástago esté expuesto (lo que permite una operación relativamente fácil de la válvula con una llave) y la otra mitad prefiere que el vástago esté rebajado dentro de la válvula (lo que dificulta la operación con una llave). Al utilizar una placa de bloqueo 80 con un acoplamiento integral, ambas preferencias pueden ser atendidas (por ejemplo, el primero puede quitar solo el asa 90, este último puede quitar el asa 90 y bloquear la placa 80).
Otra razón por la que dicho acoplamiento entre el asa 90 y el vástago 20 es deseable es permitir que los accionadores se monten directamente en la pestaña de montaje 18 en el cuerpo de válvula 12. Algunas normas para el acople del vástago (en torno a las cuales están diseñados algunos accionadores) se redactaron con la intención de que el vástago de la válvula fuera fabricado de metal. Como tal, intentar acoplar directamente el accionador con un vástago de plástico puede resultar en un vástago demasiado débil para soportar la carga aplicada. Al rebajar el vástago 20, se puede hacer un acoplamiento de metal para adaptar el vástago de plástico (y su sección transversal más grande) al agujero relativamente pequeño del accionador. Dado que el vástago ilustrativo 20 está rebajado, la mayor parte del acoplamiento puede caber dentro del agujero de vástago 15 del cuerpo 12 (encima y alrededor del vástago 20), permitiendo así montar un accionador estándar directamente en el cuerpo de válvula 12.
Otra razón por la que es deseable un acoplamiento de este tipo entre el asa 90 y el vástago 20 es para simplificar el montaje de válvula. Durante el ensamblaje, el vástago 20 se puede insertar en el agujero principal 14 del cuerpo de válvula 12, luego se gira y se presiona en el agujero de vástago 15. A medida que la longitud del vástago 20 aumenta con respecto al agujero 14 del cuerpo 12, esta operación se vuelve más difícil y aumenta la probabilidad de dañar un sello en el proceso. Al usar un acoplamiento (por ejemplo, placa 80) entre el vástago 20 y el asa 90 se puede minimizar la longitud del vástago 20.
El conjunto de válvula de bola ilustrativo 10 proporciona muchas ventajas. Una ventaja incluye un sellado mejorado debido al aumento del área de carga para que actúe la presión diferencial. Otra ventaja incluye que el sello corriente arriba proporciona un sello secundario si el sello corriente abajo se daña.
Otra ventaja incluye que los soportes de asiento ilustrativos 40, 42 son "autocentrantes", por ejemplo, la bola 16 y los asientos 30, 32 vuelven a la posición naturalmente centrada cuando la bola 16 está en la posición cerrada. Otra ventaja incluye, en algunas realizaciones, llevar el retén de sellado 50 hasta un tope duro simplifica la fabricación y la reconstrucción en el campo. Otra ventaja incluye que los asientos 30, 32 de deformación permiten ventanas de fabricación considerablemente más grandes que los asientos de aplastamiento utilizados en algunas válvulas de plástico.
Otra ventaja incluye la configuración/diseño del conjunto 10 que no atrapa la presión de la cavidad. Esto es el resultado de que los soportes de asiento flotantes 40, 42 son forzados a alejarse de la bola 16 cuando existe presión en la cavidad, y los asientos 30, 32 están diseñados para desviar la bola 16 bajo la carga diferencial creada por la presión de la cavidad.
Otra ventaja incluye el bloqueo ilustrativo (por ejemplo, placa 80), que no se puede quitar del conjunto de válvula 10 (sin destrucción) cuando el conjunto de válvula 10 está bloqueado. Otra ventaja incluye el bloqueo extraíble 80 ilustrativo que permite superficies planas expuestas o rebajadas para los clientes que quitan el asa 90 como un impedimento para el funcionamiento del conjunto de válvula 10. Otra ventaja incluye el eje rebajado 20 ilustrativo y la pestaña 18 del patrón de pernos que permiten un montaje directo de un accionador al conjunto de válvula 10 (por ejemplo, con uso de acoplamiento intermedio). Otra ventaja incluye que las ventanas 83 en la placa de bloqueo 80 proporcionan una indicación clara de la posición de la válvula (por ejemplo, por vía del texto 27), incluso cuando se quita el asa 90.
En otras realizaciones, el primer soporte de asiento 40 y/o el segundo soporte de asiento 42 pueden ser un soporte de resorte 40, 42. La figura 49 representa el segundo soporte de asiento 142 que es un soporte de asiento 142 accionado por resorte, mediante del resorte 33 colocado entre el soporte 142 y el retén de sellado 150. Por ejemplo, dichos resortes 33 pueden ser metálicos, de plástico o caucho (por ejemplo, junta tórica). Dichos resortes 33 pueden estar humedecidos o no humedecidos. Dichos resortes 33 pueden ser parte integral del soporte de asiento 40, 42 y/o 142 (por ejemplo, proporcionar así un soporte flexible 40, 42 y/o 142). En algunas realizaciones, se puede colocar un resorte 33 entre el primer soporte de asiento 40 y el miembro de cuerpo 12 (y/o con el resorte 33 colocado entre el soporte 142 y el retén de sellado 150).
La compresión generada en los uno o más resortes 33 durante la fabricación del conjunto de válvula de bola 10 puede realizar varias funciones. Por ejemplo, dicha compresión se puede usar para generar una precarga en los asientos (30, 32) para crear un sello inicial con el miembro de bola 16, y/o puede ayudar a motivar al soporte del asiento corriente arriba (40, 42) para que se mueva hacia abajo cuando el miembro de bola 16 está cerrado y/o puede usarse para mejorar el centrado del miembro de bola 16 dentro del conjunto de válvula 10 en la posición abierta. El conjunto de válvula 10 y los uno o más resortes 33 se pueden dimensionar de modo que los uno o más resortes 33 se compriman sustancialmente por completo durante el ensamblaje, o de modo que se permita que se compriman más durante el funcionamiento del conjunto de válvula 10.
La figura 49 también muestra el retén de sellado 150 que incluye una ranura 35 para el material de junta 28 para formar un sello alternativo con el soporte de asiento 142.
Tal como se muestra en las figuras 49-54, el segundo soporte de asiento ilustrativo 142 es sustancialmente cilíndrico con un orificio pasante, y se extiende desde un extremo exterior 139 hasta un extremo interior 141. El segundo soporte de asiento 142 está configurado para alojar y retener el segundo miembro de asiento 32, y proporciona un sello al miembro de cuerpo 12, y también proporciona un sello al retén de sellado 150 (evitando así el baipás entre el cuerpo 12 y el retén de sellado 150). El segundo soporte de asiento 142 incluye una pared interior 143 configurada para alojar, acoplarse y/o hacer tope con el extremo exterior del asiento 32 para alojar y retener el segundo miembro de asiento 32 dentro del soporte 142.
El segundo soporte de asiento 142 está sellado en su D.E. o superficie exterior 144 mediante material de junta 28 (por ejemplo, juntas tóricas 28) colocadas dentro de la ranura 123, con la junta tórica 28 proporcionando un sello de pistón contra el D.I. o la superficie interior 3 del cuerpo 12, como se ha expuesto de manera similar anteriormente en relación con el soporte 42.
Como se ha expuesto anteriormente de manera similar y según lo dictado por la presión diferencial, el segundo soporte de asiento 142 flota o se mueve corriente abajo, en la dirección de la flecha A en la figura 20A, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha A en la figura 20A representa la dirección del flujo). En otras realizaciones y según lo dicte la presión diferencial, el segundo soporte de asiento 142 flota o se mueve corriente abajo, en la dirección de la flecha B en la figura 20B, cuando la bola 16 del conjunto de válvula 10 está cerrada (cuando la dirección de la flecha B en la figura 20B representa la dirección del flujo).
Como se muestra en las figuras 49 y 55-59, el retén de sellado 150 es sustancialmente circular/cilíndrico con un orificio pasante y se extiende desde un extremo exterior 145 hasta un extremo interior 147. El retén de sellado ilustrativo 150 está configurado para montarse en el segundo extremo 9 del cuerpo 12 y para retener los componentes internos (por ejemplo, la bola 16, el soporte 142, el asiento 32) dentro del agujero 14 del cuerpo 12, como se ha expuesto de manera similar anteriormente en relación con el retenedor 50.
El retén de sellado 150 incluye la pared interior 152 configurada para alojar, acoplar y/o hacer tope con el extremo exterior 139 del soporte 142 para alojar y retener al menos una parte del soporte 142 dentro del retén de sellado 150. El retén de sellado 150 proporciona un sello al soporte 142 por vía del material de junta 28 en la ranura 35 del retenedor 150, evitando así el baipás entre el cuerpo 12 y el retén de sellado 150 (por ejemplo, con la junta tórica 28 en la ranura 35 proporcionando un sello de pistón contra el extremo exterior 139 del soporte 142).
Como se ha expuesto anteriormente de manera similar, una superficie de acople 63 del conector de extremo 62 se acopla con la superficie de tope 151 del retén de sellado 150, con el material de junta 28 colocado dentro de la ranura 126 de la superficie de tope 151 del retén de sellado 150, y con la junta tórica 28 en la ranura 126 proporcionando un sello frontal de la superficie de acople 63 del conector de extremo 62 contra la superficie de tope 151 del retén de sellado 150.
El retén de sellado ilustrativo 150 está roscado con roscas 148 en su D.E. o superficie exterior 154, con las roscas 148 del retén de sellado 150 configuradas para acoplarse a las roscas 8 del cuerpo 12 (por ejemplo, hasta que el extremo interior 147 del retén de sellado 150 se apoye o se acople a la pared de tope 46 del cuerpo 12).
Se observa que la realización ilustrativa prevé que el retén de sellado 150 se pueda empujar hasta un tope duro contra la pared de tope 46, sin embargo, se observa que el retenedor 150 podría permanecer ajustable. Por ejemplo, si se desea que el retenedor 150 sea ajustable, el retenedor 150 podría ser conducido a una ubicación o posición predefinida a lo largo de las roscas 8 entre el segundo extremo 9 y la pared 46, o podría apretarse más contra la pared 46 para crear una carga de asiento apropiada/deseada en los asientos 30, 32.
Tal como se ha indicado anteriormente, se puede colocar un resorte 33 entre el soporte 142 y el retén de sellado 150 (por ejemplo, colocado entre la pared 178 del soporte 142 y el extremo interior 147 del retenedor 150). Como tal, el resorte 33 puede proporcionar así un soporte de flexión 142.
La figura 49 también muestra el asiento 30 sin incluir el soporte de asiento 40. Por lo tanto, y en algunas realizaciones sin el soporte de asiento 40, el asiento 30 no está configurado para flotar.
La figura 60 muestra el conjunto 10 con el asiento 30 sin incluir el soporte de asiento 40 (por ejemplo, el asiento 30 no está configurado para flotar/moverse), y el conjunto 10 incluye el asiento 32 y el soporte de asiento 42. En otras realizaciones, se observa que el soporte de asiento 40 podría tomar la forma del soporte de asiento 42 o 142 (e incluir el retenedor 50, 150), y el asiento 32 podría o no incluir el soporte 42, 142 y el retenedor 50, 150 (por ejemplo, el asiento 32 puede o no estar configurado para flotar).
En algunas realizaciones, el conjunto 10 puede incluir el soporte de asiento 40, y puede no incluir el soporte de asiento 42. En otras realizaciones, el conjunto 10 puede incluir el soporte de asiento 42, y puede no incluir el soporte de asiento 40.
La figura 61 muestra el asiento 30 sin incluir el soporte de asiento 40. La figura 61 también muestra el retén de sellado 150' que incluye la ranura 35 para el material de junta 28 para formar un sello con el soporte de asiento 142'. La figura 61 representa el retén de sellado 150' que es un retén de sellado ajustable 150' (por ejemplo, mediante roscado 148' en el retén de sellado 150' y roscado 8 en el cuerpo 12). Tal y como se muestra en la figura 61, puede que no haya un resorte 33 o similar colocado entre el retenedor 150' y el soporte 142'.
La figura 62 representa el segundo soporte de asiento 142 que es un soporte 142 cargado con una junta tórica, a través de la junta tórica 133 colocada entre el retenedor 150 y el soporte 142. La junta tórica 133 está configurada y dimensionada para funcionar como un resorte para actuar sobre el soporte de asiento 142, como se ha expuesto anteriormente de manera similar en relación con el resorte 33.
En determinadas realizaciones, el primer soporte de asiento 40 y/o el segundo soporte de asiento 42 pueden ser integrales en el asiento 30, 32. Por ejemplo, el primer soporte de asiento 40 puede ser integral con el asiento 30, proporcionando así un asiento 30 de gran tamaño que tiene un sello en su diámetro exterior (o en cualquier otro lugar). Dichos asientos de gran tamaño 30 (o 32) también pueden tener un resorte (por ejemplo, resorte integral o no integral).
En otras realizaciones, el primer soporte de asiento 40 y/o el segundo soporte de asiento 42 pueden configurarse y dimensionarse para que sean un resorte para aliviar la presión y/o para mantener la carga del asiento. Estas características pueden resultar especialmente útiles con los asientos plegables.
En determinadas realizaciones, el primer soporte de asiento 40 y/o el segundo soporte de asiento 42 podrían tener dos diámetros de sellado diferentes que podrían cargarse mediante un fluido compresible. El volumen de fluido compresible puede quedar atrapado entre los sellos y crear un efecto de cojín que fuerza al soporte 40, 42 del asiento hacia (o alejándose) de la bola 16. Los soportes 40 y 42 también podrían cargarse por vía de un fluido no compresible con un acceso a través del cuerpo 12 o en cualquier otro lugar.
En realizaciones ilustrativas, la presente divulgación proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye soportes 40, 42, 142 de asiento flotante (activado por presión) o móvil con una bola 16 flotante/móvil. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola 10 que incluye soportes de asiento cargados por resorte 40, 42, 142 con un resorte no humedecido y una bola flotante 16.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye un soporte de asiento 40, 42, 142 con un cojín de fluido comprimido. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una válvula de bola flotante con soportes de asiento 40, 42, 142 cargados externamente por fluido no compresible.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye soportes de asiento 40, 42, 142 que se desvían para aliviar la presión de la cavidad. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una placa de bloqueo 80 utilizada como acoplamiento.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una placa de bloqueo 80 con acoplamiento integral y topes para las posiciones completamente abierta y completamente cerrada. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una placa de bloqueo 80 que permite el funcionamiento de la válvula sin un asa 90. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una placa de bloqueo 80 con ventanas 83 para indicar las posiciones abierta, cerrada o intermedia.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye ajustes a presión diferenciados entre el asa 90 y la placa de bloqueo 80 y entre la placa de bloqueo 80 y el vástago 20 para asegurar que la placa de bloqueo 80 permanece en la válvula cuando se retira el asa 90. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye una válvula con un solo anillo de asiento flotante 40 o 42, 142. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye un diseño de bola de autocentrado 16, asiento 30, 32 y soporte de asiento 40, 42, 142.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye el anillo de asiento flotante 40, 42, 142 que permite que el asiento de corriente arriba se mueva corriente abajo con la bola 16 en el cierre, de modo que el asiento permanezca en contacto con la bola 16. La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye un soporte de asiento 40, 42, 142 y un asiento 30, 32 fabricados como una sola pieza.
La presente divulgación también proporciona un conjunto de válvula de bola que incluye soportes de asiento 40, 42, 142 que dan como resultado un par de funcionamiento más bajo, ya que una vez que se abre la bola 16 del conjunto, la bola 16 no está peleando con los asientos 30, 32 cargados mecánicamente debido a un requisito de precarga reducido.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Un conjunto de válvula de bola que comprende:
un miembro de cuerpo (12) que se extiende desde un primer extremo (7) hasta un segundo extremo (9) y que define un agujero de cuerpo (14) y un agujero de cuello (15), teniendo el agujero de cuerpo (14) un eje longitudinal central;
un primer soporte de asiento (40) que aloja un primer asiento (30), el primer soporte de asiento (40) dispuesto en el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12);
un segundo soporte de asiento (42) que aloja un segundo asiento (32), el segundo soporte de asiento (42) dispuesto en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12);
un miembro de bola (16) dispuesto en el agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12) entre los soportes de asiento primero y segundo (40, 42), los asientos primero y segundo (30, 32) se acoplan con el miembro de bola (16);
un miembro de vástago (20) dispuesto en el agujero de cuello (15) y acoplado al miembro de bola (16);
un retén de sellado (50) montado en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12), el retén de sellado (50) configurado para retener el miembro de bola (16), los soportes de asiento primero y segundo (40, 42) y los asientos primero y segundo (30, 32) en el miembro de cuerpo (12);
en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una posición completamente cerrada vía el miembro de vástago (20), el miembro de bola (16), los soportes de asiento primero y segundo (40, 42) y los asientos primero y segundo (30, 32) están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central en una dirección corriente abajo en reacción a una carga corriente arriba o presión aplicada,
caracterizado por que
un primer material de junta (28) que proporciona un primer sello de pistón entre una superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (3) del agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12); y
un segundo material de junta (28) que proporciona un segundo sello de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (53) del retén de sellado (50);
en donde la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) incluye unas ranuras primera y segunda (23, 24), con el primer material de junta (28) colocado dentro de la primera ranura (23) de la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) proporcionando el primer sello de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y la superficie interior (3) del agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12), y con el segundo material de junta (28) colocado dentro de la segunda ranura (24) de la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) que proporciona la segunda junta de pistón entre la superficie exterior (44) del segundo soporte de asiento (42) y una superficie interior (53) del retén de sellado (50);
en donde el primer sello de pistón y el segundo sello de pistón evitan el baipás entre el miembro de cuerpo (12) y el retén de sellado (50).
2. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde el agujero de cuello (15) define un eje de vástago, el eje de vástago colocado transversal al eje longitudinal central del agujero de cuerpo (14); y
en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una posición completamente abierta vía el miembro de vástago (20), el acople del miembro de vástago (20) con el miembro de bola (16) fuerza al miembro de bola (16) a centrarse en el eje de vástago.
3. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende, además, un primer conector de extremo (60) y un primer miembro de sujeción (70) montado en el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12); y
un segundo conector de extremo (62) y un segundo miembro de sujeción (72) montado en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12);
y, opcionalmente:
en donde el primer conector de extremo (60) incluye una superficie de acople (61) que se acopla a una superficie exterior (6) del primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12), con el material de junta (28) colocado dentro de una ranura (25) de la superficie exterior (6) del primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12) proporcionando un sello entre la superficie de acople (61) del primer conector de extremo (60) y la superficie exterior (6) del primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12); y
en donde el segundo conector de extremo (62) incluye una superficie de acople (63) que se acopla a una superficie de tope (51) del retén de sellado (50), con el material de junta (28) colocado dentro de una ranura (26) de la superficie de tope (51) del retén de sellado (50) proporcionando un sello entre la superficie de acople (63) del segundo conector de extremo (62) y la superficie de tope (51) del retén de sellado (50);
y
en donde el primer miembro de sujeción (70) incluye roscas internas (71) que se acoplan a las roscas (55) colocadas en el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12), acoplándose el primer miembro de sujeción (70) a una superficie de saliente (65) del primer conector de extremo (60) para forzar el primer conector de extremo (60) contra el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12); y
en donde el segundo miembro de sujeción (72) incluye roscas internas (71) que se acoplan a roscas (55) colocadas en el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12), acoplándose el segundo miembro de sujeción (72) a una superficie de saliente (67) del segundo conector de extremo (62) para forzar el segundo conector de extremo (62) contra el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12).
4. El conjunto de válvula de bola según cualquier reivindicación anterior, que comprende, además, una pestaña de montaje (18) colocada en la parte superior y que se extiende desde el agujero de cuello (15), la pestaña de montaje (18) configurada para montarse en un accionador; y una placa de montaje (17) colocada en una superficie inferior del miembro de cuerpo (12), la placa de montaje (17) configurada para montarse en una superficie de montaje.
5. El conjunto de válvula de bola según cualquier reivindicación anterior, en donde:
el miembro de vástago (20) incluye una ranura (21), con el material de junta (28) colocado dentro de la ranura (21) del miembro de vástago (20) proporcionando un sello entre el miembro de vástago (20) y una superficie del agujero de cuello (15) del miembro de cuerpo (12);
y/o:
el acople del primer asiento (30) con el miembro de bola (16) crea un sello entre el miembro de bola (16) y el primer soporte de asiento (40), y el acople del segundo asiento (32) con el miembro de bola (16) crea un sello entre el miembro de bola (16) y el segundo soporte de asiento (42);
y/o:
los asientos primero y segundo (30), (32) son cada uno cilíndrico e incluyen un orificio pasante, y los asientos primero y segundo (30), (32) definen cada uno un perfil en sección transversal sustancialmente en forma de diamante que gira alrededor de un eje central; y
los asientos primero y segundo (30), (32) están diseñados para deformarse bajo carga; y/o
el primer soporte de asiento (40) incluye una superficie exterior (38) que tiene una ranura (22), con el material de junta (28) colocado dentro de la ranura (22) de la superficie exterior (38) del primer soporte de asiento (40) proporcionando un sello entre la superficie exterior (38) del primer soporte de asiento (40) y una superficie interior (3) del agujero de cuerpo (14) del miembro de cuerpo (12).
6. El conjunto de válvula de bola según cualquier reivindicación anterior, en donde una superficie interna (3) del segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12) incluye roscas internas (8) que se extienden desde el segundo extremo (9) hasta una pared de tope (46) colocada a una distancia del segundo extremo (9); y
en donde el retén de sellado (50) incluye roscas (48) en una superficie exterior (54), con las roscas (48) del retén de sellado (50) configuradas para acoplar las roscas internas (8) del miembro de cuerpo (12) hasta que un extremo interior (47) del retén de sellado (50) acople la pared de tope (46) del miembro de cuerpo (12); y, opcionalmente:
en donde el retén de sellado (50) está configurado para moverse a una posición predefinida a lo largo de las roscas internas (8) entre el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12) y la pared de tope (46);
o:
el retén de sellado (50) está configurado para moverse a una posición a lo largo de las roscas internas (8) y contra la pared de tope (46).
7. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1 que comprende, además, una placa de bloqueo (80) montada en el miembro de vástago (20) y un miembro de asa (90) montado en la placa de bloqueo (80);
en donde el miembro de asa (90) incluye un receptáculo (91) que acopla con una protuberancia (85) en una superficie superior de la placa de bloqueo (80), y la placa de bloqueo (80) incluye un receptáculo hembra (84) en una superficie inferior de la placa de bloqueo (80) que acopla con el miembro de vástago (20).
8. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, que comprende, además, una pestaña de montaje (18) colocada encima del agujero de cuello (15) y que se extiende a través del mismo; y
una placa de bloqueo (80) colocada sobre una superficie superior de la pestaña de montaje (18) y montada en el miembro de vástago (20);
y, opcionalmente:
en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una primera posición a través del miembro de vástago (20), un primer orificio (82) de la placa de bloqueo (80) se alinea con una primera abertura (19) de la pestaña de montaje (18), con un bloqueo insertado a través del primer orificio alineado (82) y la primera abertura (19) configurada para evitar que la placa de bloqueo (80), el miembro de vástago (20) y el miembro de bola (16) giren;
y, opcionalmente:
en donde, después de que se retire el bloqueo del primer orificio (82) y la primera abertura (19), y cuando el miembro de bola (16) se gira a una segunda posición, a través del miembro de vástago (20), un segundo orificio (82) de la placa de bloqueo (80) se alinea con una segunda abertura (19) de la pestaña de montaje (18), con la cerradura insertada a través del segundo orificio alineado (82) y la segunda abertura (19) configurada para evitar que la placa de bloqueo (80), el miembro de vástago (20) y el miembro de bola (16) giren;
y, opcionalmente:
en donde la primera posición es la posición completamente cerrada del miembro de bola (16), y la segunda posición es una posición completamente abierta del miembro de bola (16); y
en donde, cuando la cerradura se inserta a través del primer orificio (82) y la primera abertura (19) y se bloquea para evitar que la placa de bloqueo (80), el miembro de vástago (20) y el miembro de bola (16) giren, la placa de bloqueo (80) no se puede retirar de la pestaña de montaje (18) sin desbloquear o destruir el bloqueo; y en donde, cuando la cerradura se inserta a través del segundo orificio (82) y la segunda abertura (19) y se bloquea para evitar que la placa de bloqueo (80), el miembro de vástago (20) y el miembro de bola (16) giren, la placa de bloqueo (80) no se puede retirar de la pestaña de montaje (18) sin desbloquear o destruir el bloqueo.
9. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, que comprende, además, una pestaña de montaje (18) colocada en la parte superior y que se extiende desde el agujero de cuello (15); y
una placa de bloqueo (80) colocada sobre una superficie superior de la pestaña de montaje (18) y montada en el miembro de vástago (20);
en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una primera posición, una ventana (83) de la placa de bloqueo (80) se alinea con una primera marca de indicación de posición de la pestaña de montaje (18) y la deja expuesta; y en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una segunda posición, la ventana (83) de la placa de bloqueo (80) se alinea con una segunda marca de indicación de posición de la pestaña de montaje (18) y la deja expuesta; en donde la primera posición es la posición completamente cerrada del miembro de bola (16), y la segunda posición es una posición completamente abierta del miembro de bola (16).
10. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, que comprende, además, una pestaña de montaje (18) colocada en la parte superior y que se extiende desde el agujero de cuello (15); y
una placa de bloqueo (80) colocada sobre una superficie superior de la pestaña de montaje (18) y montada en el miembro de vástago (20);
en donde una superficie inferior de la placa de bloqueo (80) incluye una protuberancia de tope (86) que se extiende desde un primer extremo hasta un segundo extremo;
en donde la superficie superior de la pestaña de montaje (18) incluye una ranura de acopladura (29) que se extiende desde una primera pared hasta una segunda pared;
en donde, cuando la protuberancia de tope (86) se coloca en la ranura de acopladura (29), la placa de bloqueo (80) y el miembro de vástago (20) se pueden girar desde una primera posición donde el primer extremo de la protuberancia de tope (86) hace tope con la primera pared de la ranura de acopladura (29) a una segunda posición donde el segundo el extremo de la protuberancia de tope (86) hace tope con la segunda pared de la ranura de acopladura (29); y, opcionalmente:
en donde la primera posición es la posición completamente cerrada del miembro de bola (16),
y la segunda posición es una posición completamente abierta del miembro de bola (16);
y:
en donde la protuberancia de tope (86) se extiende desde el primer extremo al segundo extremo para definir un cuadrante de 90° en la superficie inferior de la placa de bloqueo (80);
y
en donde la ranura de acopladura (29) se extiende desde la primera pared hasta la segunda pared para definir un semicírculo de 180° en la superficie superior de la pestaña de montaje (18).
11. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, que comprende, además, un primer sello frontal integral al primer soporte de asiento (40) o integral al miembro de cuerpo (12), proporcionando el primer sello frontal un sello entre el primer soporte de asiento (40) y el miembro de cuerpo (12);
y, opcionalmente:
un segundo sello frontal integral al segundo soporte de asiento (42) o integral al miembro de cuerpo (12), proporcionando el segundo sello frontal un sello entre el segundo soporte de asiento (42) y el miembro de cuerpo (12); y, opcionalmente:
un tercer sello frontal integral al segundo soporte de asiento (42) o integral al retén de sellado (50), el tercer sello frontal proporciona un sello entre el segundo soporte de asiento (42) y el retén de sellado (50).
12. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a una posición completamente cerrada, y cuando existe una mayor presión en la cavidad en el miembro de cuerpo (12), los soportes de asiento primero y segundo (40), (42) y los asientos primero y segundo (30), (32) están configurados para alejarse del miembro de bola (16) para aliviar el aumento de presión de la cavidad del miembro de cuerpo (12).
13. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, que comprende, además
un primer resorte (33) colocado entre el segundo soporte de asiento (42) y el retén de sellado (50);
y, opcionalmente:
un segundo resorte (33) colocado entre el primer soporte de asiento (40) y el miembro de cuerpo (12).
14. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde el primer asiento (30) es integral con el primer soporte de asiento (40); y el segundo asiento (32) es integral con el segundo soporte de asiento (42).
15. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde:
el primer soporte de asiento (40) incluye fluido compresible o no compresible; y el segundo soporte de asiento (42) incluye fluido compresible o no compresible.
16. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde:
cuando el miembro de bola (16) se gira a una posición completamente cerrada y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el primer extremo hasta el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12), entonces: (i) el miembro de bola (16) está configurado para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una primera carga corriente abajo contra el segundo asiento (32) en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la primera carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el segundo asiento (32), y (ii) el primer soporte de asiento (40) y el primer asiento (30) están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una segunda carga corriente abajo contra el miembro de bola (16) en reacción a la carga corriente arriba o la presión aplicada, aumentando la segunda carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el primer asiento (30) y entre el miembro de bola (16) y el segundo asiento (32); y en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a la posición completamente cerrada, y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el segundo extremo hasta el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12), entonces: (i) el miembro de bola (16) está configurado para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una tercera carga corriente abajo contra el primer asiento (30) en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, la tercera carga corriente abajo aumenta la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el primer asiento (30), y (ii) el segundo soporte de asiento (42) y el segundo asiento (32) están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una cuarta carga corriente abajo contra el miembro de bola (16) en reacción a la carga corriente arriba o la presión aplicada, aumentando la cuarta carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el segundo asiento (32) y entre el miembro de bola (16) y el primer asiento (30).
17. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde el primer soporte de asiento (40) es sustancialmente cilíndrico con un orificio pasante, extendiéndose el primer soporte de asiento (40) desde un extremo interior hasta un extremo exterior en ángulo o esférico, el extremo exterior en ángulo o esférico del primer soporte de asiento (40) configurado para acoplarse a una pared interior en ángulo o esférica del miembro de cuerpo (12); y en donde el segundo soporte de asiento (42) es sustancialmente cilíndrico con un orificio pasante, extendiéndose el segundo soporte de asiento (42) desde un extremo interior hasta un extremo exterior plano, el extremo exterior plano del segundo soporte de asiento (42) configurado para acoplarse a una pared interior plana del retén de sellado (50).
18. El conjunto de válvula de bola según la reivindicación 1, en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a la posición completamente cerrada y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el primer extremo (7) hasta el segundo extremo (9) del miembro de cuerpo (12), luego, el primer soporte de asiento (40) y el primer asiento (30) se configuran para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una primera carga corriente abajo contra el miembro de bola (16) en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la primera carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el primer asiento (30);
y
en donde, cuando el miembro de bola (16) se gira a la posición completamente cerrada, y cuando la dirección corriente abajo está configurada para fluir desde el segundo extremo hasta el primer extremo (7) del miembro de cuerpo (12), luego, el segundo soporte de asiento (42) y el segundo asiento (32) están configurados para moverse a lo largo del eje longitudinal central en la dirección corriente abajo y aplicar una segunda carga corriente abajo contra el miembro de bola (16) en reacción a la carga corriente arriba o presión aplicada, aumentando la segunda carga corriente abajo la tensión de contacto de sellado entre el miembro de bola (16) y el segundo asiento (32).
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