ES2926178T3 - Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una válvula y en particular a una superficie de apoyo para una válvula ya un método de fabricación de la misma. La válvula comprende un cuerpo de válvula (1) con un canal principal (2) que se extiende entre una entrada y una salida de fluido, y un elemento de cierre (3) previsto en dicho canal principal (2). La válvula comprende además un eje (4) conectado a dicho elemento de cierre (3) para mover el elemento de cierre (3) entre una posición abierta y otra cerrada. Además, la válvula comprende al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de la válvula (1) y el elemento de cierre (3) o el cuerpo de la válvula (1) y el eje (4), comprendiendo dicha superficie de apoyo además una pluralidad de cavidades (5) lleno de lubricante sólido. Una ventaja de la válvula reivindicada es que el lubricante se mantiene durante más tiempo en las superficies de apoyo y, por lo tanto, aumentan los períodos de lubricación y la vida útil de la válvula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una válvula y en particular a una superficie de apoyo para una válvula y a un método de fabricación de la misma.
Antecedentes de la invención
Un par de funcionamiento bajo de una válvula mejora la usabilidad, la fiabilidad y la capacidad de control de una válvula. Tradicionalmente, los componentes de válvulas comprenden, por ejemplo, recubrimientos de carburo que, cuando están en contacto, conducen a coeficientes de fricción elevados y, además, a pares de funcionamiento elevados. Un problema en una válvula es que las soluciones de lubricación comúnmente utilizadas en apoyos son difíciles de implementar, porque el lubricante puede entrar en contacto con el fluido que fluye a través de la válvula. Por lo tanto, un desafío es garantizar que el lubricante permanezca en su lugar en la superficie de apoyo.
Se conocen soluciones anteriores para lubricar superficies de apoyo a partir de los documentos DE 112015005771 T5, GB 706264 A, EP 3642499 A1, DE 10200937262 A1 y WO 2015/050183 A1, por ejemplo.
Breve descripción de la invención
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una superficie de apoyo y un método para fabricar la misma para superar al menos algunos de los problemas anteriores. Los objetos de la invención se logran mediante lo que se establece en las reivindicaciones independientes 1 y 11. Las realizaciones preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de proporcionar una válvula, que comprende un cuerpo de válvula con un canal principal que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido y un miembro de cierre provisto en dicho canal principal, y un vástago conectado a dicho miembro de cierre para mover el miembro de cierre entre una posición de apertura y una de cierre. Además, la válvula comprende al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de válvula y el miembro de cierre o el cuerpo de válvula y el vástago, y dicha superficie de apoyo comprende además una pluralidad de cavidades llenas de lubricante sólido.
Una ventaja de la válvula reivindicada es que el lubricante se mantiene durante más tiempo en las superficies de apoyo y, por lo tanto, aumentan los períodos de lubricación y la vida útil de la válvula.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, la invención se describirá con mayor detalle por medio de realizaciones preferidas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
La Figura 1 ilustra un dibujo general de una disposición de válvula, y
Las Figuras 2a-2c son dibujos que ilustran una primera, una segunda y una tercera realización de una superficie de apoyo, respectivamente, y
La Figura 3 es un gráfico de bloques que ilustra un método para fabricar una superficie de apoyo que no forma parte de la presente invención, y
Las Figuras 4a-4f son dibujos que ilustran una realización preferida de un método de fabricación de una superficie de apoyo, y
Las Figuras 5a y 5b ilustran una realización preferida de proporcionar lubricante sólido en las cavidades de la superficie de apoyo.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 ilustra un dibujo general de una disposición de válvula. En el ejemplo de la Figura 1, la válvula es una válvula de bola. Alternativamente, la válvula también puede ser una válvula de mariposa, por ejemplo. La Figura 1 muestra un cuerpo de válvula 1 que comprende un canal principal 2 que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido y un miembro de cierre 3 provisto en dicho canal principal 2. Además, la válvula comprende un vástago 4 con un resalte de vástago 24, dicho vástago 4 se conecta a dicho miembro de cierre 3 para mover el miembro de cierre 3 entre una posición de apertura y una de cierre.
La válvula comprende además al menos una superficie de apoyo y dicha superficie de apoyo está en conexión de fluidos con el fluido fluyendo en el canal principal 2. En la Figura 1, dicha superficie de apoyo se proporciona entre el cuerpo de válvula 1 y el resalte de vástago 24, indicado por el número de referencia 19, o el cuerpo de válvula 1 y el vástago 4, indicado con el número de referencia 20, y comprende una pluralidad de cavidades llenas de lubricante
sólido. La superficie de apoyo también se puede proporcionar entre el cuerpo de válvula 1 y el miembro de cierre 3. Un lubricante sólido se refiere a un lubricante que permanece en estado sólido en toda la temperatura de funcionamiento de la válvula en cuestión.
La Figura 2a ilustra una primera realización de una superficie de apoyo. En la realización de la Figura 2a, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico 6 con una superficie de extremo 7 y el manguito cilíndrico 6 comprende además un reborde 8 en la superficie de extremo 7. En la primera realización, dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo axial que aguanta cargas axiales y dicha superficie de apoyo axial se proporciona en dicha superficie de extremo 7. En otro ejemplo, se puede proporcionar una superficie de apoyo en la superficie circunferencial interior 25 o en la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico 6, o en ambas superficies. En cualquier caso, la superficie de apoyo comprende una pluralidad de cavidades 5 que se llenan de lubricante sólido.
En la Figura 2a, dicho manguito cilíndrico 6 comprende un reborde 8. Alternativamente, dicho manguito cilíndrico 6 puede construirse sin dicho reborde 8. La longitud de dicho manguito cilíndrico 6 también puede variar y el manguito cilíndrico 6 puede, por ejemplo, tener forma de anillo. En otro ejemplo, el apoyo de válvula comprende dos manguitos cilíndricos en forma de anillo en donde ambos comprenden superficies de apoyo axial en sus respectivas superficies extremas y dichas superficies de apoyo se disponen una frente a la otra.
Dicho manguito cilíndrico 6 se puede utilizar en dos ubicaciones diferentes de una válvula, como se ilustra en la Figura 1 con el número de referencia 22. En las ubicaciones superiores el vástago 4 de la válvula se extiende a través del manguito cilíndrico 6 y en la ubicación inferior un vástago inferior o saliente 23 puede extenderse a través del manguito cilíndrico 6. Si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial interior 25 del manguito cilíndrico 6, la superficie de apoyo hace contacto con el vástago 4 y si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico 6, la superficie de apoyo hace contacto con el cuerpo de válvula 1.
La Figura 2b ilustra una segunda realización de una superficie de apoyo. En la segunda realización, la superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales. En la segunda realización, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico 9 donde la superficie de apoyo se proporciona en una superficie circunferencial interior 10 de dicho manguito cilíndrico 9. Alternativamente, dicha superficie de apoyo puede proporcionarse solo en la superficie circunferencial exterior 11 o, además, en ambas superficies circunferenciales interior 10 y exterior 11. Dicha superficie de apoyo comprende una pluralidad de cavidades 5 que se llenan de lubricante sólido. Alternativamente, las cavidades pueden reemplazarse con orificios pasantes.
El manguito cilíndrico 9 se puede utilizar en los lugares correspondientes como se ha ilustrado el manguito cilíndrico 6 en la Figura 1, por ejemplo. Si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial interior 10 del manguito cilíndrico 9, la superficie de apoyo hace contacto con el vástago 4 y si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial exterior 11 del manguito cilíndrico 9, la superficie de apoyo forma contacto con el cuerpo de válvula 1.
La Figura 2c ilustra una tercera realización de una superficie de apoyo. En la tercera realización, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico interior 6, un manguito cilíndrico medio 9, un manguito cilíndrico exterior 12, y superficies de apoyo primera 7, segunda 10 y tercera 11, en donde la primera superficie de apoyo 7 es una superficie de apoyo axial que soporta cargas axiales y las superficies de apoyo segunda 10 y tercera 11 son superficies de apoyo radiales que soportan cargas radiales.
En esta realización, las superficies de apoyo radial segunda 10 y tercera 11 se disponen en las superficies circunferenciales interior y exterior del manguito cilíndrico central 9, respectivamente. Además, dicho manguito cilíndrico central 9 se dispone entre un manguito cilíndrico exterior 12 y un manguito cilíndrico interior 6. El apoyo de válvula ilustrado en la Figura 2c puede utilizarse en los lugares correspondientes como el manguito cilíndrico 6 se ha ilustrado en la Figura 1, por ejemplo.
En la tercera realización que se muestra en la Figura 2c, la primera superficie de apoyo se proporciona en una superficie de extremo 7 del manguito cilíndrico interior 6 y las superficies de apoyo segunda y tercera se proporcionan, respectivamente, en las superficies circunferenciales interior 10 y exterior 11 del manguito cilíndrico medio 9. Las superficies de apoyo primera 7, segunda 10 y tercera 11 comprenden una pluralidad de cavidades 5 llenas de lubricante sólido.
En la Figura 2c, dicho manguito cilíndrico 6 comprende un reborde 8. Alternativamente, dicho manguito cilíndrico 6 puede construirse sin dicho reborde 8. La longitud de dicho manguito cilíndrico 6 también puede variar y el manguito cilíndrico 6 puede, por ejemplo, tener forma de anillo.
Alternativamente, la tercera realización puede construirse sin el manguito cilíndrico central. En este caso, al menos la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico interior 6 y/o la superficie circunferencial interior 27 del manguito cilíndrico exterior 12 se proveen de superficies de apoyo que comprenden una pluralidad de cavidades 5 llenas de lubricante sólido. En incluso otra alternativa, la realización puede construirse sin el manguito cilíndrico exterior 12. En incluso otra alternativa, la realización puede construirse sin el manguito cilíndrico interior 6.
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra la fabricación de una superficie de apoyo. El diagrama de bloques
de la Figura 3, después de adaptar el bloque B para formar varias capas que comprenden las cavidades, en donde la posición de las cavidades cambia en al menos algunas de las diferentes capas, puede utilizarse para fabricar una superficie de apoyo como se ilustra en las Figuras 2a- 2c, por ejemplo.
En el bloque A de la Figura 3, se proporciona una base. La base puede ser una base metálica, por ejemplo. Según la invención, el bloque B comprende la formación de varias capas que comprenden cavidades y la posición de las cavidades se cambia en al menos algunas de las diferentes capas para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes. Las capas se pueden formar utilizando polvo metálico, dicho polvo puede comprender además una aleación de Co, por ejemplo. En este contexto, los contracorrientes se refieren a características en las paredes laterales de dichas cavidades que sobresalen de la pared lateral hacia el centro de dicha cavidad. En incluso otro ejemplo, dichas capas se forman usando polvo metálico.
En el bloque C, se proporciona lubricante sólido en dichas cavidades. El intervalo de temperatura de uso del lubricante sólido es típicamente -200 °C - 200 °C, pero puede ser hasta 600 °C y dicho lubricante sólido puede ser, por ejemplo, una mezcla de componentes lubricantes y aglutinantes. Puede comprender compuestos químicos, como sulfuros o fluoruros. Es ventajoso utilizar el método de fabricación ilustrado en la Figura 3, ya que el componente de apoyo de válvula y las cavidades para el lubricante sólido se pueden fabricar al mismo tiempo. Además, la formación de cavidades con contracorrientes no sería posible utilizando métodos de fabricación sustractivos.
Las Figuras 4a-4f ilustran una realización ventajosa de un método de fabricación para una superficie de apoyo. Debe entenderse que la realización de las Figuras 4a-4f es simplemente un ejemplo de un posible método de fabricación para una superficie de apoyo, que se puede utilizar en las realizaciones de las Figuras 1 a 3, por ejemplo. En la Figura 4a, se proporciona una base metálica 13. En la Figura 4b, una capa de polvo metálico 14 se extiende sobre la base y dicha capa se funde con un rayo láser enfocado 15. El rayo láser 15 derrite el polvo metálico 14 desde los lugares donde se está enfocando y deja polvo sin fundir en otros lugares, dando como resultado una capa con cavidades 5 en ubicaciones predeterminadas, donde el rayo láser 15 no ha fundido dicho polvo metálico 14. El diámetro de dichas cavidades está en el intervalo de 1-3 mm, y preferiblemente aproximadamente 2,5 mm.
La Figura 4c ilustra una superficie de apoyo que comprende cavidades después de que el haz haya fundido dicho polvo metálico desde ubicaciones predeterminadas. En la Figura 4d, se ha añadido una capa sucesiva de polvo metálico encima de la primera capa y la capa sucesiva se ha derretido usando un rayo láser enfocado. En la Figura 4e, se ha esparcido y derretido una tercera capa de polvo metálico sobre la capa anterior para formar una superficie de apoyo que comprende cavidades. En la Figura 4f, la placa base se retira de la superficie de apoyo. Alternativamente, la placa base puede permanecer unida a la superficie de apoyo. La superficie de apoyo es típicamente, pero no siempre, posprocesada. Dicho posprocesamiento puede comprender, por ejemplo, mecanizado, granallado, tratamiento térmico, endurecimiento superficial termoquímico o recubrimiento.
La posición de dichas ubicaciones predeterminadas se cambia en al menos algunas de las diferentes capas para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes 16. Esto se ilustra adicionalmente en el ejemplo de las Figuras 4c-4f, donde se ilustra la progresión de la acumulación de capas de una superficie de apoyo. El desplazamiento de las capas en las Figuras 4c-4f está exagerado y no está a escala para mejorar la ilustración. En el ejemplo de la Figura 4e, los contracorrientes 16 resultantes comprenden una capa, pero un contracorriente también puede comprender varias capas. Alternativamente, las paredes laterales de las cavidades pueden, por ejemplo, estar curvadas para crear contracorrientes.
En el ejemplo de las Figuras 4a-4f, se describe un método de fabricación aditiva de lecho de polvo para fabricar una superficie de apoyo para una válvula. Sin embargo, también se pueden utilizar otros métodos de fabricación aditiva, como la deposición de energía dirigida (DED).
En la fabricación aditiva, se utilizan con frecuencia diferentes parámetros de fabricación para las partes internas de un objeto y para la parte externa de un objeto. Otra alternativa para implementar contracorrientes en dichas paredes laterales de dichas cavidades es aplicar parámetros de fabricación comúnmente usados para partes internas de un objeto, para fabricar las paredes laterales de dichas cavidades.
En este ejemplo, en primer lugar, se proporciona un modelo 3D de una superficie de apoyo que tiene cavidades sin contracorrientes y, en segundo lugar, utilizando dicho modelo 3D, se fabrica una superficie de apoyo de válvula usando fabricación aditiva en donde los parámetros comúnmente utilizados para las partes internas de un objeto son utilizados para fabricar las paredes laterales de cavidades para formar contracorrientes en las paredes laterales de dichas cavidades. Además, sin salirse del alcance de este ejemplo, dichos contracorrientes pueden formarse usando cualquier parámetro que sea atípico para formar una superficie en la fabricación aditiva. Normalmente, en la fabricación aditiva, los parámetros para fabricar superficies se eligen de forma que la superficie del producto sea lisa. En este contexto, los parámetros atípicos se refieren a parámetros que se utilizan deliberadamente para fabricar una superficie rugosa o irregular.
El uso de parámetros comúnmente utilizados para las partes internas de un objeto aumenta la rugosidad de superficie y, por lo tanto, el coeficiente de fricción en dichas paredes laterales de dichas cavidades, ya que el aumento de la topografía de la superficie actúa como contracorriente. Esto promueve la retención de lubricante sólido en dichas
cavidades, es decir, la forma de las paredes laterales de las cavidades promueve la presencia de lubricante sólido en la superficie de apoyo durante períodos de tiempo más prolongados.
Las Figuras 5a y 5b ilustran, a modo de ejemplo, un método posible para proporcionar lubricante sólido en las cavidades de una superficie de apoyo fabricada según el método de las Figuras 4a a 4e, por ejemplo. En la realización ilustrada en la Figura 5a, se proporciona una capa de lubricante sólido 17 contra una superficie de apoyo. A continuación, se presiona la superficie de apoyo hacia dicha capa de lubricante sólido 17 para extruir dicho lubricante sólido en las cavidades 5 de dicha superficie de apoyo. La realización de la Figura 5a también puede comprender mover la superficie de apoyo hacia delante y hacia atrás en una dirección perpendicular a la dirección de presión para mejorar la extrusión de lubricante sólido en dichas cavidades 5.
La Figura 5b ilustra la superficie de apoyo después de haber introducido el lubricante sólido en las cavidades 5 de la superficie de apoyo que comprende contracorrientes 16. Dichos contracorrientes 16 evitan que el lubricante sólido salga de dichas cavidades aumentando así los períodos de lubricación. Durante el funcionamiento de la válvula, la superficie de apoyo sufre una carga mecánica cíclica que deforma elásticamente la superficie de apoyo en microescala. Además, el calor de fricción eleva la temperatura de la superficie de apoyo y la contrasuperficie, lo que da como resultado la expansión térmica y la deformación de dichas superficies. También se produce deformación permanente inelástica, y que se asocia al desgaste y pérdida de material por desgaste en las superficies. Estas deformaciones cambian la forma y el volumen de las cavidades, y un pequeño volumen equivalente de lubricante sólido desplazable y deformable es expulsado de las cavidades en contacto con la superficie de apoyo y la contrasuperficie. Además, a pesar de la lubricación, el desgaste se produce en la superficie de contacto y la mecánica, como la excoriación y la microsoldadura, genera restos de desgaste sueltos. Si estos restos permanecen en la superficie de contacto, actúan como abrasivos en el contacto deslizante de las superficies de contacto. Las cavidades de la superficie del apoyo actúan como trampas para las partículas sueltas de restos de desgaste. El tamaño de las cavidades se hace intencionalmente más grande que el tamaño más grande típico de la mayoría de las partículas de restos de desgaste. Una vez que la partícula de desecho se mueve dentro de una cavidad, puede desplazar una cantidad igual del lubricante sólido desplazable en la cavidad, y luego los contracorrientes y el lubricante sólido deformable que permanece en la cavidad mejoran el atrapamiento de los restos en la cavidad. Cada partícula de restos atrapada desplaza el lubricante sólido que luego termina en la superficie de apoyo.
En la realización de la Figura 1, la disposición de válvula comprende dos vástagos; uno por encima del miembro de cierre y otro por debajo del miembro de cierre. Alternativamente, una disposición de válvula puede comprender solo un vástago. En la realización de la Figura 5a, la capa de lubricante sólido 17 se proporciona entre la superficie de apoyo y un bloque de material 18, que puede ser, por ejemplo, una placa de acero. Alternativamente, dicha capa de lubricante sólido se puede proporcionar entre dos superficies de apoyo enfrentadas. En esta alternativa, las superficies de apoyo se presionan una hacia otra y se mueven en una dirección perpendicular a la dirección de presión para mejorar la extrusión de lubricante sólido en dichas cavidades.
Las válvulas también se utilizan con frecuencia en condiciones de funcionamiento con temperaturas elevadas, altas presiones de funcionamiento y fluidos corrosivos. Por lo tanto, las condiciones de funcionamiento establecen requisitos para la selección del material de válvula. Por lo tanto, es ventajoso utilizar materiales que puedan soportar grandes esfuerzos en un entorno con temperatura elevada y fluidos ácidos, por ejemplo.
Será obvio para un experto en la técnica que, a medida que avanza la tecnología, el concepto inventivo puede implementarse de diversas maneras. La invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (13)
1. Una válvula que comprende:
un cuerpo de válvula (1) con un canal principal (2) que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido, y
un miembro de cierre (3) dispuesto en dicho canal principal (2),
un vástago (4) conectado a dicho miembro de cierre (3) para mover el miembro de cierre (3) entre una posición de apertura y una de cierre, y
al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de válvula (1) y el miembro de cierre (3) o el cuerpo de válvula (1) y el vástago (4), comprendiendo dicha superficie de apoyo además una pluralidad de cavidades (5) llenas de lubricante sólido caracterizado en que
la superficie de apoyo comprende varias capas que comprenden las cavidades, en donde la posición de las cavidades se cambia en al menos algunas de las diferentes capas,
y/o las paredes laterales de dichas cavidades comprenden contracorrientes proporcionados por parámetros que proporcionan una superficie rugosa o irregular en la fabricación aditiva.
2. Una válvula según la reivindicación 1, en donde
dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo axial que soporta cargas axiales.
3. Una válvula según la reivindicación 2, en donde
la válvula comprende un manguito cilíndrico (6) o un anillo con una superficie de extremo (7), y
en donde la superficie de apoyo axial se proporciona en dicha superficie de extremo (7).
4. Una válvula según una de las reivindicaciones 2 a 3, en donde
el manguito cilíndrico (6) comprende un reborde (8) en la superficie de extremo (7).
5. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 -4, en donde
entre el vástago (4) y el cuerpo de válvula se proporciona una segunda superficie de apoyo, y en donde la segunda superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales que comprende una pluralidad de cavidades (5) llenas de lubricante sólido.
6. Una válvula según la reivindicación 1, en donde
dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales.
7. Una válvula según la reivindicación 6, en donde
la superficie de apoyo radial se proporciona en al menos una superficie circunferencial interior (10, 25, 27) o exterior (11,26) de un manguito cilíndrico (6, 9, 12).
8. Una válvula según la reivindicación 7, en donde
dicho manguito cilíndrico (10), que se provee de dicha superficie de apoyo radial, se dispone entre un manguito cilíndrico exterior (14) y un manguito cilíndrico interior (6).
9. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las paredes laterales de las cavidades (5) comprenden contracorrientes para promover la retención de lubricante sólido y/o el atrapamiento de restos de desgaste en dichas cavidades.
10. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 -9, en donde
el lubricante sólido es deformable y desplazable por las partículas de restos de desgaste.
11. Un método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula, usando fabricación aditiva, que comprende:
proporcionar una base (A), y
formar al menos una capa que comprende cavidades, y (B) proporcionar lubricante sólido en dichas cavidades
(C), caracterizado por que el método comprende
formar varias capas que comprenden cavidades en donde
en al menos algunas de las diferentes capas se cambia la posición de las cavidades y/o,
los parámetros que fabrican una superficie rugosa o irregular se utilizan para formar una superficie en la fabricación aditiva para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes.
12. El método de la reivindicación 11, en donde dicha capa se forma usando polvo metálico.
13. El método según una de las reivindicaciones 11-12, en donde
dicho lubricante sólido se proporciona en dichas cavidades al proporcionar una capa de lubricante sólido contra dicha superficie de apoyo, y
presionar la superficie de apoyo hacia dicha capa de lubricante sólido para extruir dicho lubricante sólido en las cavidades de dicha superficie de apoyo.
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US9528632B2 (en) * | 2014-10-14 | 2016-12-27 | General Electric Company | Tortuous path control valve trim |
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