MX2008012498A - Sello de valvula de aislamiento. - Google Patents

Abstract

Métodos y aparatos para sellar una abertura que proporciona comunicación de fluido entre una segunda y una primera cámaras de un accesorio con orificio con cámara doble. Un ensamble de sellado comprende un miembro de cierre que puede moverse en forma rotatoria entre una posición abierta y una posición cerrada en relación con la abertura. Un sello secundario está ubicado dentro de una parte cóncava sobre una cara de sellado del miembro de cierre. La parte cóncava tiene un perímetro definido por un reborde. Un sello primario está ubicado dentro de una ranura formada entre el reborde y el sello secundario.

Description

SELLO DE VÁLVULA DE AISLAMIENTO DECLARACION RESPECTO A INVESTIGACION O DESARROLLO PATROCINADO FEDERALMENTE No aplicable.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con métodos y aparatos para sellar una abertura. Más específicamente, la presente invención se relaciona con métodos y aparatos para sellar la abertura ubicada entre la primera y segunda cámaras de un accesorio con orificio de cámara doble. En operaciones de conductos y otras aplicaciones industriales, los medidores de flujo se utilizan para medir la velocidad de flujo volumétrico de un flujo gaseoso o líquido que se mueve a través de una sección de tubería. Los medidores de flujo están disponibles en muchas formas di erentes. Un tipo de medidor de flujo es un medidor de orificio, el cual incluye un accesorio con orificio conectado a la sección de tubería. El accesorio con ori ficio sirve para orientar y apoyar una placa de orificio que se extiende a través de la sección de tubería pe pendicular a la dirección de la corriente del flujo. La placa del orí f icio es una placa delgada que incluye una abertura circular, u orificio, posicionada dentro de la corriente de f1 u j o .

En la operación, cuando la corriente de flujo que se mueve a través de la sección de tubería alcanza la placa de orificio, el flujo es forzado a través del ori ficio, restringiendo asi el área de sección transversal de.l flujo. Debido a los principios de continuidad y conservación de la energía, la velocidad del flujo aumenta a medida que la corriente se mueve a través del orificio. Este aumento de velocidad crea un diferencial de presión a través de la placa de orificio. La presión diferencia] medida a través de la placa de orificio puede utilizarse para calcular la tasa de flujo volumétrico de la corriente del flujo que se mueve a través de la sección de tubería. Un accesorio con orificio de cámara doble permite que la placa de orificio se quite del accesorio sin interrumpir la corriente del flujo que se mueve a través de la sección de tubería. En muchos diseños, esto se Logra proporcionando dos cámaras dentro del accesorio donde la placa del orificio se encuentra en la corriente del. flujo en una cámara y fuera de la corriente del flujo en la segunda cámara. Una válvula de aislamiento se proporciona entre las dos cámaras para impedir la comunicación de fluido entre las dos cámaras al cerrar la válvula, pero también permitir que la placa de orificio pase entre las cámaras cuando la válvula está abierta. Las válvulas de aislamiento pueden ser cualquiera de diversos dispositivos que regulan el flujo de gases o líquidos a través de la tubería, tubo o a través de aberturas relacionadas abriendo, cerrando u obstruyendo puertos o pasajes. Muchas válvulas de aislamiento comprenden una tira de válvula de acero inoxidable, o barra rectangular, la cual es manipulada por un transportador de válvula acoplado a , un mecanismo motriz, como un engrane de cremallera y piñón. La tira de válvula cubre la abertura entre la cámara inferior y la segunda cámara y está apoyada contra la abertura por resortes y por la presión del fluido en la tubería y en la ? r i me ra cáma a . En muchos casos, se inyecta un lubricante químico o con base de petróleo entre la tira de la válvula y un asiento que rodea i a abertura. Este lubricante actúa para efectuar un sello a lo largo de la interfaz entre la tira de la válvula y el. asiento. El desempeño del sello depende de Ja viscosidad dinámica del. lubricante. Si el di ferencial de presión del f Luido a través del sello excede la viscosidad dinámica del lubricante, el lubricante se separará y el sello fallará. Adicionalmente , muchos lubricantes son susceptibles a degradación al transcurri r el tiempo, lo cual también puede tener como resultado ugas y la falla del sello. Por tanto, las modal Idades de la presente invención se dirigen a aparatos y métodos para sellar la abertura ubicada entre la primera y segunda cámaras de un accesorio con orificio que busca superar estas y otras limitaciones de la técnica anterior.

SUMARIO DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Las modalidades de la presente invención incluyen métodos y aparatos para sellar una abertura que proporciona comunicación fluida entre una segunda y una primera cámaras de un accesorio con orificio con cámara doble. Un ensamble de válvula comprende un miembro de cierre que puede moverse de manera rotativa entre una posición abierta y una posición cerrada con relación a la abertura. Un sello secundario está ubicado dentro de una parte cóncava sobre una cara de sellado del miembro de cierre, ta parte cóncava tiene un perímetro definido por un reborde. Un sello primario está ubicado dentro de una ranura formada entre el reborde y el sello secundario. ?',? algunas modalidades, un accesorio con orificio con cámara doble comprende un cuerpo que tiene una primera cámara ubicada dentro del mismo y una parte superior acopiada al cuerpo y que tiene una segunda cámara ubicada en su interior. Una abertura proporciona comunicación fluida entre el cuerpo y La parte superior. Un miembro de cierre puede moverse en forma rotativa entre una posición abierta y una posición cerrada en relación con Ja apertura. Un ensamble de sel lo sella a través de la abertura cuando e] miembro de cierre se encuentra en la posición cerrada. El ensamble de sello comprende un sel lo primario y un sello secundario. Por tanto, las modalidades de la presente invención comprenden una combinación de características y ventajas que permiten una mejora substancial del sellado de las válvulas útil izado en los acceso ios con ori Ciclo con cámara doble. Estas y otras características y ventajas de la presente invención serán inmediatamente evidentes para aquellos expertos en la técnica ai leer la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención y re iriéndose a las ilustraciones que la acompañan .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 0 FIGURAS Para una comprensión en mayor detalle de la presente invención, se hace referencia a las Figuras que l acompañan, en donde: La P'igura 1 es una vista en corte transversal de un accesorio con orificio con cámara doble que comprende un ensamble de sello construido de acuerdo con las modalidades de la presente invención; La Figura 2 es una vista en corte parcial de un miembro de cierre que comprende un ensamble de sello construido de acuerdo con modalidades de la presente i n v e nción La Figura 3 es una vista detallada del ensamble de s o i .1 o de I a i7' ¡gura 2 ; La Figura A es una vista en corte del ensamble de sel lo de J Figura 2 en una posición de sellado de baja p res i ón ; y La Figura 5 es una vista en corte del ensamble de sello de la Figura 2 en una posición de sellado de alta presión .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En la descripción a continuación, las partes similares están marcadas a lo largo de la especificación y las ilustraciones con los mismos números de referencia, respectivamente. Las figuras y dibujos no están neces riamente a escala. Ciernas características de la invención pueden mostrarse en una escala exagerada o en una forma algo esquemática y algunos detalles de elementos convencionales pueden no mostrarse para fines de claridad y concisión. Refiriéndose ahora a la Figura 1, el accesorio con orificio de cámara doble (12) incluye el cuerpo (16) y J.a parte superior (18) . El cuerpo (16) incluye la primera cámara (20) La cual se encuentra en comunicación fluida con el Inter i.or (34) de una tubería. La parte superior (18) incluye una segunda cámara (22) y está conectada al cuerpo (16) mediante ios miembros de conexión (17) . La abertura (30) define una abertura que conecta la segunda cámara (22) con la primera cámara (20) . El ensamble de válvula (54) está montado dentro del cuerpo (16) y puede rotarse alrededor del perno de la bisagra (48) entre la posición cerrada (50) y la posición abierta (52) de manera que se cierre selectivamente Ja abertura (30) . El ensamble de sel los (46) se acopla formando un sello con el asiento (26) cuando el ensamble de válvula (54) se encuentra en la posición cerrada (50) . El primer impulsor (36) y el segundo impulsor (38) operan para mover el transportador de l placa de orificio (32) dentro del accesorio (12) . Los tornillos de la barra de fijación (42) y la barra de fijación (44) mantienen la barra de sellado (40) acoplada con l a pa r te supe r:i o r (18) . La Figura 1 muestra el t ansportador de la placa de orificio (32) en una posición de medición en alineación c;o n e 1. o r i :' i c i o ( ) . Co n e 1 fin de qui ar e .! L ranspo r t ado r de l a p 1 a ca de o i f i c i o (32) del a cce s o r i o , el miembro de cierre de pivote (24) debe abrirse para que el transportador de La placa pueda moverse dentro de la segunda cámara (22) a través de la abertura (30) . Una vez que eJ miembro de cie re de pivote (24) se abre, el prime impulsor (36) es accionado para mover el transportador de la placa de orificio (32) hacia arriba a través de la abertura (30) dentro de la segunda cámara (22) . Una vez que el transpor ador de la placa de orificio (32) se encuen ra totalmente dentro de la segunda cámara (22) , el miembro de cierre de pivote (24) se cierra para aislar Ja segunda cámara del orificio (34) y la primera cámara (20) . Cualquier presión dentro de la segunda cámara (20) puede entonces liberarse y el transportador de la placa de orificio (32) puede quitarse del accesorio (12) aflojando los tornillos de la barra de fijación (46) y quitando la barra de fijación (44) y La barra de sellado (40) de la parte superior (18) . Fll ensamble de válvula (54) se mueve entre la posición cerrada (50) y la posición abierta (52) por un sistema de accionamiento (no mostrado) . Cuando se e r,cu e n f ra en 1 a pos i. c i ó n ce r ra da (50), el ensambi e de válvula (54) es impulsado hacia el asiento (26) por el sistema de accionamiento de manera que comprima el sel lo (46) ent e el ensamble de vál ula y el asiento. La compresión del sello (46) efectúa un sello de baja presión a través de la abertura (30) . A medida que aumenta la presión diferencial a través del sello ( 6) , las fuerzas de compresión sobre el sello también aumentan, lo cual aumenta la capacidad de sellado del sello. Refiriéndose ahora a las Figuras 2 y 3, el ensamble de válvula (54) comprende el miembro de cierre rotativo (56), el perno de bisagra (48), el ensamble de sel lo (46) , y la placa retenedora (62) . Los pernos de bisagra (48) se proyectan desde extremos opuestos del miembro de cierre (56) . El miembro de cierre (56) además comprende la parte cóncava (61 ) , el perímetro de la cual es definido por el reborde (70) . El ensamble del sello (46) está montado dentro de la parte cóncava (61) y forma un perímetro esencialmente rectangular de tamaño tal para rodear completamente la abertura que se está sellando. El ensamble de sello (46) se muestra teniendo un perímetro esencialmente rectangular, pero también puede construirse en otras formas según sea necesario dependiendo de la d i spos i c i ón de la abe r r. u ra y e 1 a s i en t o . El ensamble de sello (46) comprende un sel lo primario (58) y un sello secundario (60) . El sello primario (58) es un sello elástico que se deformará bajo cargas de compresión. El sello secundario (60) comprende una pestaña de sellado (66) que rodea una parte plana compara ivamente delgada (68) . La parte plana (68) está ubicada entre el miembro de cierre (56) y la placa retenedora (62) . Los sujetadores (64) se acoplan al miembro de cierre (56) de manera que lijen la placa re te ruido ra (62) y el sello secundar o (60) en relación con el miembro de cierre. En general, un sello primario (58) está construido de un materia] elástico adecuado pa a api icaciones de sellado de baja presión mientras que el sello secundario (60) está construido con un material menos elástico que ayuda a apoyar el sello primario y p roporci ona s e liado de a 1 ta pros i ón . La ranura (72) se forma entre la pestaña de sel lado (66) y el reborde (70) de] miembro de cierre (56) . F, 1 sello primario (58) está ubicado esencialmente dentro de La ranura (72) . Una parte del sello primario (58) se proyecta fuera de La ranura (72) para proporcionar .la interfaz de sellado inicial con el asiento (26) . La ranura (72) se ilustra con el reborde (70) esencialmente pe rpendi cu.l a r ai miembro de cierre (56) y la pestaña de sellado (66) teniendo un perfil exterior no paralelo al reborde. F,n ciertas modalidades, el reborde (70) y la pestaña de sellado (66) pueden estar i. n diñados de mane a que La ranura (72) sea una ranura en cola de milano. Fin algunas modalidades i a pestaña de sellado (66) puede tener una forma cóncava que actúa para capturar en forma segura eJ sel. lo primario (58) . En otras modalidades, el reborde (70) y la pestaña de sellado (66) pueden ser paralelos de manera que la ranura (72) tiene una sección transversal rectangu 1 a r .

La Figura ? iiustra el ensamble de válvula (54) en una posición cerrada de baja presión. En la posición cerrada de baja presión, el sel].o (?6) se proyecta desde la ranu a (72) y se acopla al asiento (26) . A bajas presiones y fuerzas de cerrado, el sello primario (58) se comprime entre el asiento (26) y el miembro de cierre (56) . La ranura (72) lim ta la expansión del sello primario (58) y forma un sello con e.l asiento (26) . El sel lo secundario (60) sirve para apoyar y limitar la deformación del sello primario (58) y puede o no estar en contacto con el asiento (26) . A medida que la presión diferencial a través del ensamble de válvula (5?) aumenta, el miembro de cierre (56) se empuja más cerca del asiento (26) . A medida que la separación a través del miembro de cierre (56) y el asiento (26) se reduce, el sello primario (58) se comprime más. A medida que la separación se reduce, el sello secundario (60) también entra en contacto y se acopla formando un sello con el asiento (26) , como se muestra en la Figura 5. Bajo cargas de presión más alta, tanto el. sello primario (58) como el sello secundario (60) se acoplan formando un sello con el asiento (60) . El sel lo secundario (60) apoya el sello primario (58) mientras que la placa retenedora (62) ayuda a evitar el colapso, o de s 1. i. z ami e n f o , de 1 s e L 1 o s ecu nda r i o .

E] sello primario (58) se i .Lus ra con una sección ransversal ci rcular, pero puede tener cualquier forma deseada en su sección transversal . E] sello primario (58) puede construirse con un material elastomérico o cualquier ot o material elás ico que tenga propiedades deseables. El sel lo primario (58) puede tener un empaque circular conformado a la forma rectangular ilustrada de la r nu a (72) o puede es a moldeado pa a tene la forma de s ea da . EJ sello secundario (60) está construido con un material menos e.lást.ico que el sello primario (58) por io que el sello secundario ayuda a conservar y proporcionar un refuerzo al sello primario. En ciertas modalidades, ei sol lo secund rio (60) está construido con un ma erial po.l imé ico, como pol..i t e t ra f luo roe t i leño (PTFE) . Las modalidades es ablecidas en el presente documento son meramente ilustrativas y no limitan el ale:anee de la in ención o los detal les en el mismo. Deberá ser apreciado que muchas otras modi icaciones y mejoras a la revelación en el. presente documento pueden hacerse sin alejarse del alcance de La invención o los conceptos de .'la invención revelados en eL presente documento. Debido a que pueden hacerse variadas y diferentes modalidades dentro del alcance del concepto de la invención mostrada en el presente documento, incluyendo estructuras o materiales equivalentes concebidos posteriormente al presente documento, y debido a que pueden hacerse muchas modificaciones en las modalidades descritas en detalle en el presente documento de acuerdo con los requisa tos descriptivos de la ley, debe entenderse que los deta 1 les en el presente documento deberán interpreta se como i 1 u s t ra t :i vos y no en un s e n t i do 1 imi at vo.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1 Un ensamble de caracterizado rqu e un miembro de cierre movible en forma rotativa entre una posición abierta y una posición cerrada en relación con una abertura que proporciona comunicación entre una segunda y primera cámaras de accesorio con orificio con a un sello secundario ubicado o de una parte cóncava sobre una cara de sellado del miembro de donde la parte cóncava tiene un perímetro definido por un y u n s 1 lo p r i mar o u b i de una ra nu ra formada entre el reborde y el sello El ensamb e de se según reivindicación e además porque el sello primario está con un material E 1 e n s mb de sellado 1 a reivindicación además porque el sello secundario es menos elástico que el sello EL ensamble de según la 1 además porque sello primario tiene una sección transversal El de sellado según la caracteri ado además porque comprende una placa retenedora acoplada al miembro de cierre de manera que una porción del lo secundario está ubicada entre Ja placa retenedora y miembro de El ensamble de sellado según la reivindicación caracterizado además porque sello cornpre nde una parte plana ubicada entre la placa re tenedora y el miembro de y una pestaña de sellado ubicada a lo largo de un borde donde la pestaña de sellado forma la ranura con el El ensamble de según reivindicación además porque la pestaña de 1 i a do t i e n e u n pe r f i 1 r no para 1 e1o a 1 rebo rde Un accesorio con con cámara porque un cuerpo que tiene una primera cámara ubicada e n s u i n t e r i o una parte superior acoplada a dicho cuerpo y que una segunda cámara ubicada en su una abertura que proporciona comunicación fluida e el cuerpo y parte un miembro de cierre que puede moverse en forma rotatoria entre una posición abierta y una posición ce r rada en re i a c i ón con 1 a a er un ensamble de sello que sella a través de la abertura cuando el miembro de cierre se encuentra en la posición donde el ensamble de sello comprende un primario y un sello El accesorio con orificio con cámara de la además porque el sel lo primario está construido con un material El accesorio con con cámara ríe la zado además porque el sello secundario es menos elástico que el sello El accesorio con con cámara doble de la re vindicación caracterizado además porque el so secundario está ubicado dentro de una parte cóncava sobre una cara de del miembro de donde la parte cóncava tiene un perímetro definido por un El accesorio con ficio con cámara doble de la reivindicación ca acter zado además porque el lo prima está ubicado dentro de una ranura formada e n re e 1 rebo y e 1 s e l io s ecu nda ri o 1 accesorio con ori con cámara de carac además porque comprende cionaimente una placa retenedora acoplada al miembro de cierre de manera que una parte del sello e enedo a y e m i ro de erre El accesorio con or i con cámara de la además porque el secundario una parte plana ubicada entre la placa retenedora y el miembro de y una ña de a lo largo de borde en donde la pestaña de sellado forma la ranura con el accesorio con LO con cámara de caracterizado además porque la aña de tiene un exterior no Un porque rotar un mbro de cierre desde una posición abierta hasta una posición cerrada donde entra en contacto con un en donde en la posición cerrada el miembro de a t és de una abe tura que proporciona fluida entre una segunda y una primera cámaras de un accesorio con con cámara y comprimir un primario entre el miembro de y el asiento de que se la segunda cámara de la primera donde el sello primario es apoyado por un El método seqún la además porque comprende adiciona r i i r e 1 s e i o s nda r i o e n re e 1 o ci e r re y o i i n t o odo además porque el sello primario está construido con un material elástico y el sello secundario es menos elástico que el sello El método de según la reivindicación además porque el sello secundario está ubicado dentro de una parte cóncava de una cara de sellado del miembro de donde la parre cóncava tiene un perímetro definido por un y donde el sel lo primario está ubicado dentro de una ranura formada reborde y el sello mé todo s n ca ra c t e r i za do a demá s po rq u e u na pi retenedora e s t á acoplada al miembro de cierre de manera que una parte se secundario está entre la placa retenedora y de RESUMEN DE LA INVENCIÓN Métodos y aparatos para sellar una abertura que p ropo ro i o na coitiu n i ca c ó n 1 u do una s egu nda y una primera cámaras de un accesorio con orificio con cámara Un ensamble de sellado comprende un miembro de cierre que puede moverse en Corma rotatoria entre una posición abierta y una posición cerrada en relación con Un está ubicado dent o de una parte cóncava sobre una cara de sellado del miembro de La parte cóncava Llene un perímetro definido por un Un sello primario está ubicado dentro de una ranura formada entre el reborde y el lo s ecu nda r i o insufficientOCRQuality