MX2009001955A - Flujo mejorado para valvula de globo dirigida por puerto. - Google Patents

Abstract

Se describe un montaje de válvula incluye un cuerpo de válvula, asiento de válvula, y enchufe de válvula (10). El cuerpo de válvula define una trayectoria de flujo para un fluido. El enchufe de válvula se adapta para el desplazamiento entre una posición cerrada y una posición abierta en el cuerpo de válvula. El enchufe de válvula incluye una corona (26), falda (28) y saliente (30). La corona está para unir de manera sellada el asiento de válvula cuando el enchufe de válvula está en la posición cerrada. La falda define una trayectoria de flujo para adaptar el fluido cuando el enchufe de válvula está en la posición abierta. La saliente sustancialmente concéntrica se alinea con la falda. Cada una de la falda o saliente tiene un tratamiento superficial para mejorar el flujo de fluido a través de la válvula cuando está una o más posiciones abiertas.

Description

FLUJO MEJORADO PARA VALVULA DE GLOBO DIRIGIDA POR PUERTO Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a válvulas de control y, más particularmente, a una válvula de globo dirigida por un puerto que tiene una capacidad de flujo creciente. Antecedentes de la Invención Se conoce generalmente que las instalaciones de procesamiento, tales como refinerías, fábricas de productos químicos y las plantas de papel y pulpa, consisten en numerosos ciclos de control de proceso conectados juntos para producir varios productos de consumo. Cada uno de estos ciclos de control de proceso se diseña para mantener cierta variable de proceso importante tal como presión, flujo, nivel, o temperatura, dentro de un intervalo de operación requerido para asegurar la calidad del producto final. Cada uno de estos ciclos recibe e internamente crea disturbios de carga que afectan a la variable de proceso y al control de los ciclos de control de proceso dentro de la planta. Para reducir el efecto de estos disturbios de carga, las variables de proceso son detectadas por sensores o transmisores y comunicadas a un controlador de proceso. Un controlador de proceso procesa esta información y proporciona cambios o modificaciones al ciclo de proceso para conseguir la variable de proceso de nuevo a donde debe estar después de que ocurra el disturbio de la carga. Las modificaciones ocurren generalmente cambiando el flujo a través de cierto tipo de elemento de control final tal como una válvula de control. La válvula de control manipula un fluido que fluye, tal como gas, vapor, agua, o compuestos químicos, para compensar el disturbio de la carga y para mantener la variable de proceso regulada tan cerca como es posible al control deseado o punto de ajuste. Se entiende generalmente que las varias configuraciones de la válvula de control pueden ser específicamente aplicables para ciertas aplicaciones. Por ejemplo, cuando una válvula de abertura rápida con un intervalo estrecho del control es conveniente, una válvula de control giratoria, tal como una válvula de mariposa, puede ser utilizada. Alternativamente, cuando el control exacto sobre un intervalo grande del control se requiere, una válvula de control de desplazamiento del vástago puede ser utilizada. Así, al diseñar un proceso, el ingeniero de proceso debe considerar muchos requisitos de diseño y apremios de diseño. El estilo de la válvula usado y el tamaño de la válvula pueden tener un impacto grande en el funcionamiento de la válvula de control en el sistema de control de proceso. Generalmente, una válvula debe poder proporcionar la capacidad de flujo requerida cuando la válvula está en una posición abierta específica. La capacidad de flujo de la válvula se relaciona con el estilo de la válvula a través de la característica inherente de la válvula. La característica inherente es la relación entre la capacidad de flujo de la válvula y el recorrido de la válvula cuando la caída de presión diferencial a través de la válvula se mantiene constante. Bajo condiciones específicas de la caída de presión constante, el flujo de la válvula se convierte en solamente una función del recorrido de la válvula y del diseño inherente del ajuste de válvula. Estas características se llaman característica de flujo inherente de la válvula. La característica inherente de la válvula es una función inherente de la geometría del paso del flujo de la válvula y no cambia mientras la caída de presión se mantenga constante. La mayoría de las válvulas de desplazamiento del vástago tienen una selección de jaulas o de enchufes de válvula que se puedan intercambiar para modificar la característica de flujo inherente. El conocimiento de la característica inherente de la válvula es útil, pero la característica más importante con el objeto de la optimización de proceso es la característica de flujo instalada de proceso completo, incluyendo la válvula y el resto del equipo en el ciclo. La característica de flujo instalada se define como la relación entre el flujo atraves de la válvula y la entrada del montaje de la válvula cuando la válvula está instalada en un sistema específico, y la caída de presión a través de la válvula se permite cambiar naturalmente, algo que siendo constante. Debido a la manera en que se mide, como se define arriba, la característica de flujo y el aumento instalado son realmente la característica de flujo y aumento instalado para todo el proceso.

Generalmente, el aumento de la unidad son los cambios controlados con flujo. Por ejemplo, el aumento de una presión del recipiente tiende a disminuir el rendimiento. Por lo tanto, porque la válvula es parte de proceso del ciclo según lo definido aquí, es importante seleccionar un estilo de la válvula y tamaño que produzca una característica de flujo instalada que sea suficientemente lineal para permanecer dentro de los límites especificados del aumento sobre el intervalo de operación del sistema. Si demasiada variación del aumento ocurre en la válvula de control por sí mismo, deja menos flexibilidad en el ajuste del controlador. Por ejemplo, si el extremo inferior del intervalo del aumento es demasiado bajo, una falta de respuesta puede crear demasiada variabilidad en el proceso durante la operación normal. Sin embargo, por ahí también es un peligro en dejar el aumento demasiado grande. El ciclo puede llegar a ser oscilatorio o aún inestable si el aumento de ciclo llega a ser demasiado alto, así, que el tamaño de la válvula llega a ser importante. Por ejemplo, es común que una de las válvulas sea de gran tamaño para intentar optimizar el funcionamiento de proceso con una reducción de la variabilidad de proceso. El gran tamaño de la válvula lastima la variabilidad del proceso de dos maneras. Primero, la válvula de gran tamaño pone demasiado aumento en la válvula, dejando menos flexibilidad en el ajuste del controlador. El mejor funcionamiento resulta cuando la mayoría del aumento de ciclo viene del controlador. Si la válvula es de gran tamaño, haciéndola más probablemente para funcionar en o cerca a esta región, este aumento alto puede significar probablemente que el aumento del controlador necesitará ser reducido para evitar problemas de inestabilidad con el ciclo. Esto, por supuesto, significará una penalización de la variabilidad de proceso creciente. Porque una válvula de gran tamaño produce un cambio desproporcionado grande del flujo para un incremento dado del recorrido de la válvula, este fenómeno puede exagerar grandemente la variabilidad de proceso asociada a la banda seca debido a la fricción. Sin importar su característica inherente real de la válvula, una válvula seriamente de gran tamaño tiende a actuar más como una válvula de abertura rápida, que da lugar a alto aumento de proceso instalado en las regiones inferiores de elevación. Además, cuando la válvula es de gran tamaño, la válvula tiende a alcanzar la capacidad de sistema en el recorrido relativamente bajo, haciendo la curva de flujo plana hacia fuera en recorridos más altos de la válvula. Al seleccionar una válvula, es importante considerar la característica inherente, y el tamaño de la válvula que proporcionarán el intervalo posible más amplio del control para la aplicación. La capacidad de flujo adecuada puede ser alcanza simplemente seleccionando una válvula de control más grande, pero el gran tamaño de la válvula puede causar problemas. Así, la reducción al mínimo del tamaño de cuerpo de una válvula para una aplicación particular proporciona muchas ventajas. La reducción al mínimo del tamaño de la válvula reduce el costo de la válvula por sí misma y reduce el costo del accionador que controla la válvula. Adicionalmente, algunas aplicaciones de control de proceso requieren una válvula para maximizar flujo en dos direcciones, frecuentemente llamadas una "aplicación del flujo bidireccional." En una válvula bidireccional típica, hay un segmento vertical donde el fluido fluye hacia arriba. Por lo tanto, el flujo en una dirección se refiere frecuentemente como fluye-hacia arriba y el flujo en la otra dirección se refiere como fluye hacia abajo. En una mayoría de aplicaciones, la selección de la válvula se afirma en la dirección preferida del flujo a través de la válvula. Las válvulas de globo guiadas por puerto son populares para las aplicaciones de flujo bidireccional porque pueden ser utilizadas sin importar el sentido del flujo. Un enchufe dirigido portuario es soportado por la falda conforme el enchufe resbala hacia arriba y hacia abajo, dirigido a lo largo de un asiento de válvula anular en el cuerpo de válvula sin tomar en cuenta la dirección de flujo. En algunos casos el asiento de válvula anular desempeña doble papel como una superficie de cojinete para la falda del enchufe y como una superficie de sello para acoplarse con la superficie de sello en el enchufe. Particularmente, la falda actúa como una guía para estabilizar el enchufe de válvula dentro de la válvula conforme fuerzas fluidicas pone una carga lateral en el enchufe. Un vástago de válvula más pequeño proporciona ventajas múltiples incluyendo la minimización de la fuerza requerida para mover el enchufe porque hay menos fricción en el vástago del empaque del vástago de válvula y sello. Los vástagos de válvula más pequeños son también más fáciles de sellar porque hay menos fuerza en el sello debido a la superficie reducida. La reducción al mínimo del tamaño del vástago de válvula también reduce al mínimo el tamaño del accionador requerido para mover el enchufe de válvula debido a la fricción de operación reducida. La fricción reducida también proporciona tiempo de reacción mejorado del enchufe y mejora el funcionamiento total de la válvula. Un problema inherente con utilizar una válvula de globo dirigida de puerto es que el enchufe de válvula no está quitado generalmente del asiento de válvula. Consecuentemente, el material de la falda obstruye la trayectoria del flujo y reduce la cantidad de flujo en condiciones muy abiertas. Además de la capacidad máxima disminuida por disminuir el diámetro de la trayectoria del flujo, la obstrucción de la falda da resultado a la fricción hidrodinámica. Así, la obstrucción presentada por la falda evita que la válvula produzca las características del flujo máximo encontradas en otros tipos de la válvula que tienen el mismo tamaño portuario. Breve Descripción de la invención Un aspecto de la presente invención incluye un enchufe de válvula selectivamente movible entre una posición cerrada y una o más posiciones abiertas para controlar un flujo de un fluido a través de una válvula. El enchufe de válvula incluye una corona, por lo menos una pata, una saliente, y un tratamiento superficial. La corona se adapta para acoplar un asiento de válvula de la válvula. Por lo menos una pata se extiende desde la corona. La saliente se extiende desde la corona y se coloca entre la pluralidad de patas. El tratamiento superficial es llevado por al menos una de las patas o de la saliente. El tratamiento superficial se adapta para mejorar el flujo del fluido a través de la válvula. Según otro aspecto, la corona incluye una superficie superior y una superficie inferior y la pata y la saliente extienden desde la superficie inferior. Según otro aspecto, la corona incluye una porción periférica y la pata incluye una pluralidad de patas espaciadas circunferencialmente sobre la porción periférica. Según otro aspecto, la pluralidad de patas cada una incluye superficies internas y superficies laterales, las superficies laterales definen una pluralidad de ventanas colocadas entre la pluralidad de patas. Según otro aspecto, por lo menos una de las superficies internas o de las superficies laterales de la pluralidad de patas incluye el tratamiento superficial. Según otro aspecto, el tratamiento superficial incluye una pluralidad de hendiduras alargadas. Según otro aspecto, el tratamiento superficial incluye una pluralidad de hoyuelos.

Según otro aspecto, la pluralidad de hendiduras alargadas se forma en por lo menos una pata y es colocada sustancialmente equidistante entre sí. Según otro aspecto, la saliente incluye una porción sustancialmente frustocónica de la superficie externa que lleva el tratamiento superficial y el tratamiento superficial incluye por lo menos una hendidura. Según otro aspecto más, el tratamiento superficial continuó la saliente incluye una pluralidad de hendiduras concéntricas. Según otro aspecto inmóvil, la pluralidad de hendiduras llevadas por la saliente incluye por lo menos una hendidura alargada formada en un espiral alrededor de la porción frustocónica de la superficie externa. Breve Descripción de las Figuras La fig. 1 es una vista lateral en sección transversal de una válvula de globo dirigida por un puerto incluyendo un enchufe de válvula construido de acuerdo con los principios de la presente invención; La fig. 2 es una vista de perspectiva de una forma de un enchufe de válvula construido de acuerdo con los principios de la presente invención; La fig. 3 es una vista final del enchufe de válvula de la fig. 2; La fig. 4 es una vista en perspectiva de otra forma del enchufe de válvula construido de acuerdo con los principios de la presente invención; y La fig. 5 es una vista en perspectiva de otra más forma del enchufe de válvula construido de acuerdo con los principios de la presente invención. Descripción Detallada de la Invención La fig. 1 ilustra un montaje de válvula de globo dirigido por un puerto 2 ubicado en una configuración de flujo ascendente. Generalmente, el montaje de válvula de globo 2 incluye un cuerpo de válvula 4, una salida 6, una entrada 8, un enchufe de válvula bordeado 10, un asiento de válvula 12, y un vástago 13. La salida 6 y la entrada 8 tienen generalmente un mecanismo montado tal como un reborde 11 para montar la válvula de globo 2 en una tubería en el sistema de control de proceso. La salida 6 y la entrada 8 son conectadas por un conducto 14 definido parcialmente por un soporte escalonado 16. El enchufe de válvula bordeado 10 se fija al vástago 13, que se adapta para ser desplazado de manera recíproca vía un accionador (no mostrado). Además, el enchufe de válvula 10 incluye una superficie de sello 18 y es montado de manera movible adyacente al soporte escalonado 16 al flujo del control de fluido a través del conducto 14. El asiento de válvula 12 incluye un cuerpo anular ubicado dentro del soporte escalonado 16 y tiene una superficie de asiento 20. La superficie de sellado 18 del enchufe de válvula 10 acopla la superficie de asiento 20 del asiento de válvula 12 cuando el enchufe de válvula 10 está en una posición cerrada (no mostrada). En la forma descrita, el asiento de válvula 12 incluye un borde combinada 22. Además, el cuerpo de válvula 4 incluye un borde combinada 24 ubicado en una porción baja del soporte escalonado 16. Los bordes mezclados 22, 24 de la forma descrita ayudan a proporcionar el flujo aerodinámico para maximizar la capacidad de flujo de la válvula de globo 2. Se debe apreciar que el asiento de válvula 12 puede estar retenido en el cuerpo de válvula 4 de cualquier manera deseada o conocida. El enchufe de válvula con bordes 10 incluye generalmente una porción o corona superior anular 26, una falda 28, y una saliente 30 (mostrada en fig. 2). La falda 28 es generalmente un cuerpo cilindrico hueco que incluye una pluralidad de patas 36 que define una pluralidad de ventanas 38, como será discutido detalladamente más adelante. Durante la operación y mientras que el enchufe de válvula 10 está en la posición abierta ilustrada en fig. 1, el fluido fluya a través del conducto 14 fluye de la entrada 8, encima a través del soporte escalonado 16, en el asiento de válvula 12, a través de las ventanas 38 en el enchufe de válvula 10, y hacia la salida 6. La saliente 30 actúa como desviador para separar y para agitar el flujo fluido mientras que pasa a través del enchufe de válvula 10. Alternativamente, sin embargo, cuando el enchufe de válvula 10 está en la posición cerrada, la superficie de sello 18 de la corona 26 engancha y los sellos contra la superficie de asiento 20 del asiento de válvula 12. Colocado así, el enchufe de válvula 10 evita que el fluido fluya a través del conducto 14. Refiriendo ahora a las figs. 2-5, las varias formas del enchufe de válvula 10 construido de acuerdo con los principios de la presente invención serán descritas detalladamente. Específicamente, las figs. 2 y 3 ilustran una forma del enchufe de válvula 10 incluyendo, como se indico anteriormente, una corona 26, una falda 28 y una saliente 30. La corona 26 incluye una placa circular generalmente plana que tiene una superficie superior 32, una superficie inferior 34, y una porción periférica 26a. En la forma representada, la porción periférica 26a define la superficie de sello 18 como una superficie que se bisele levemente concerniente a los fondos superiores y 32, 34. En la forma descrita, la superficie de sello 18 incluye una superficie de sello biselada o chaflanada que sirva optimizar una línea sello con un borde superior del asiento de válvula 12. La falda 28 se extiende desde la porción periférica 26a de la superficie inferior 34 de la corona 26 y, como se indico anteriormente, que incluye una pluralidad de patas 36 que definen una pluralidad de ventanas 38. En la forma representada, la falda 28 incluye cuatro patas 36 espaciadas sustancialmente igualmente sobre la porción periférica 26a de la corona 26. Por consiguiente, la falda 28 define cuatro ventanas 38 entre las patas 36. Debe ser valorado, sin embargo, que una forma alterna de enchufe de válvula 10 puede incluir más o menos que cuatro patas 36. Debe ser valorado además que una forma alterna de enchufe de válvula 10 puede incluir una pluralidad de patas 36 que no sean igualmente separadas. Además de incluir las patas 36, la falda 28 incluye una superficie interna 40, una superficie externa 42, y una pluralidad de superficies intermedias 44. Como se muestra en la Fig. 1, el enchufe de válvula 10 se ubica dentro del asiento de válvula 12 tales que la superficie externa 42 acopla de manera deslizable el asiento de válvula 12. Según lo representado en la fig. 2, la pluralidad de las superficies intermedias 44 define las patas 36 con porciones 36a y porciones inferiores 36b. Las porciones superiores 36a tienen una vista lateral generalmente trapezoidal. Las porciones inferiores 36b tienen una vista lateral generalmente rectangular. Las superficies intermedias 44 y las patas 36 por lo tanto definen las ventanas 38 con vistas laterales en forma de V modificadas o en forma de "U" generalmente de arriba hacia abajo, según lo representado en fig. 2. Específicamente, cada una de la pluralidad de las superficies intermedias 44 incluye una porción superior 44a y un par de las porciones inferiores de oposición 44b. La porción superior 44a converge axialmente hacia la corona 26 en una porción redondeada 44c. Las porciones inferiores 44b son generalmente equidistantes cada una entre sí y ubicadas en los lados opuestos de las ventanas 38. Las porciones superiores e inferiores 44a, 44b se conectan en una porción de transición 44d. Por consiguiente, las porciones superiores 44a de las superficies intermedias 44 definen cada ventana 38 con una porción superior generalmente triangular. Además, las porciones inferiores 44b de las superficies intermedias 44 definen cada ventana 38 con una porción inferior generalmente cuadrada. Por otra parte, según lo representado en fig. 3, las porciones inferiores 44b de las superficies intermedias 44 actúan como paredes laterales de cada una de las patas 36. Más específicamente, las porciones inferiores 36b de cada pata 36 convergen radialmente de la superficie externa 42 de la falda 28 hacia la superficie interna 40 de la falda 28. Configurada de tal forma, cada pata 36 incluye generalmente una sección transversal de cuarto-círculo o con forma de pie truncada, según lo representado en la fig. 3. Se debe apreciar, sin embargo, que una forma alterna del enchufe de válvula 10 no representado expresamente en la presente, las patas 36 puede tener generalmente cualquiera de las secciones de forma transversal. Se debe apreciar adicionalmente que mientras que las patas 36 se ha descrito como con secciones transversales con forma de pata truncada, otra forma del enchufe de válvula 10 puede incluir superficies de intersección intermedia 44 patas de definición 36 con secciones transversales con forma de pata. Con referencia continua a las figs. 2 y 3, la saliente 30 incluye un cuerpo en forma de cúpula que se extiende desde la superficie inferior 34 de la corona 26 y se centra generalmente dentro de la falda 28. Más específicamente, la saliente 30 incluye una porción frustocónica 30a encapsulada por una porción hemisférica 30b. Las superficies intermedias 44 de la falda 28 incluyen un tratamiento superficial en forma de una pluralidad de hendiduras alargadas, 46. Particularmente, las figs. 2 y 3 ilustran cada superficie intermedia 44 que incluye tres hendiduras alargadas equidistantes 46. Las hendiduras alargadas se extienden generalmente de manera linear y continua desde una porción inferior 44b en un lado de cada una de las ventanas 38, a través de la porción de transición 44d adyacente, a lo largo de la porción superior 44a incluyendo la porción redondeada 44c, a través de la siguiente porción de transición 44d y finalmente, a través de la porción inferior 44b en el otro lado de la ventana 38. Adicionalmente, la porción frustocónica 30a de la saliente 30 incluye un tratamiento superficial en la forma de una pluralidad de las hendiduras concéntricas 48. En la forma representada en las figs. 2 y 3, la porción frustocónica 30a incluye nueve hendiduras concéntricas equidistantes en la dirección axial a lo largo de la saliente 30. Según lo descrito anteriormente, cuando el enchufe de válvula 10 está en una posición abierta tal como es representada en fig. 1, los flujos de fluidos de la entrada 8 al enchufe 6 a través del asiento de válvula 12 y las ventanas 38 del enchufe de válvula 10. Configuradas, las hendiduras alargadas 46 formadas en las superficies intermedias 44 del enchufe de válvula 10 según esta forma se ubican sustancialmente perpendicular al flujo del fluido. Las hendiduras alargadas 46 por lo tanto crean turbulencia en el flujo fluido en la superficie intermedia 44. La turbulencia creada por el tratamiento superficial puede reducir la fricción hidráulica y arrastrar (es decir, fricción hidrodinámica) a lo largo de la superficie de enchufe de válvula 10 y maximizar una velocidad y una capacidad del flujo del fluido a lo largo del enchufe de válvula 10 y, por lo tanto, a través de la válvula 2 agrupado. Adicionalmente, las hendiduras concéntricas 48 son generalmente equidistantes ubicado al flujo del fluido a través del enchufe de válvula 10. Configurada, las hendiduras concéntricas 10 según esta forma, la válvula enchufe 10 puede desviarse más gradualmente el flujo fluido, que puede fomentar la cantidad de fricción y arrastrar sobre lo mismo. Con referencia ahora a la fig. 4, otra forma de un enchufe de válvula 10 construido de acuerdo con los principios de la presente invención será descrita. Idéntico a lo descrito arriba con referencia a las figs. 1-3, la fig. 4 representa un enchufe de válvula 10 que incluye una corona 26, una falda 28 y una saliente 30. El arreglo y configuración del enchufe de válvula 10 representados en la fig. 4 son idénticos a los descritos arriba, a excepción de los tratamientos superficiales llevados por las superficies intermedias 44 y la saliente 30. Específicamente, las superficies intermedias 44 cada uno incluyen un tratamiento superficial en la forma de pluralidad de las hendiduras alargadas 50. En la forma ilustrada, la pluralidad de las hendiduras alargadas 50 incluye tres hendiduras 50. Las tres hendiduras 50 son equidistantes entre sí y se extienden en la longitud de las superficies intermedias similares a las hendiduras 46 descritas arriba. Las hendiduras 50, sin embargo, incluyen un patrón de onda. En la forma ilustrada, las hendiduras 50 pueden asemejarse sustancialmente a un patrón de onda de seno o a un cierto otro patrón similar. La fig. 4 además representa la saliente 30 que incluye un tratamiento superficial en la forma de hendidura 52. La hendidura 52 formada en la saliente 30 del cuerpo de válvula 10 de la fig. 4 incluye una sola hendidura alargada 52 formada en un espiral. La saliente 30 de la forma representada por lo tanto se asemeja sustancialmente a un arreglo de tipo "sacacorchos". En otra forma ilustrada, la hendidura 52 puede incluir una pluralidad de hendiduras 52 cada una con un espiral y equidistantes entre sí, de tal modo se define la saliente como un sacacorchos modificado. Similar a la forma descrita arriba con referencia a las figs. 2 y 3, la forma del enchufe de válvula 10 representada en la fig. 4 maximiza el fluido a través de la válvula 2. Las hendiduras 50 en las superficies intermedias 44 y la hendidura 52 en la saliente 30 de la forma descrita sirven para generar la turbulencia que atenúa la película a lo largo de la superficie del enchufe de válvula 10, que puede reducir la fricción hidráulica y arrastre mientras maximiza la velocidad y la capacidad de fluido. Ahora con referencia a la fig. 5, otra forma de un enchufe de válvula 10 construido de acuerdo con los principios del presente invención será descrita. Idéntico a lo descrito arriba con referencia a las figs. 2-3 y 4, la fig. 5 representa un enchufe de válvula 10 que incluye una corona 26, falda 28 y saliente 30. El arreglo y configuración del enchufe de válvula 10 representado en la fig. 5 es idéntico al descrito arriba, a excepción de los tratamientos superficiales llevados por las superficies intermedias 44 y la saliente 30. Específicamente, la superficies intermedias 44, así como la saliente 30, cada uno incluye los tratamientos superficiales en la forma de pluralidad de las hendiduras abolladas 54. En la forma ilustrada, las hendiduras abolladas 54 formadas se ubican aleatoriamente. En una forma alterna, sin embargo, las hendiduras abolladas 54 formadas se pueden ubicar de acuerdo a uno o más patrones o configuraciones predeterminados. En otra forma, las hendiduras abolladas 54 pueden no ser hendiduras, pero en su lugar pueden ser salientes. Similar a las formas descritas arriba con referencia a las figs. 2-3 y 4, la forma del enchufe de válvula 10 representado en la fig. 5 maximiza el fluido a través de la válvula 2. Las hendiduras abolladas formadas 54 descritas se colocan en las superficies intermedias 44 y la saliente 30 sirve para generar la turbulencia de película delgada a lo largo de la superficie del enchufe de válvula 10, que puede reducir la fricción hidráulica y arrastre mientras maximiza la velocidad y capacidad de fluido. Desde el punto de vista anterior, se debe apreciar que la presente aplicación no está limitada a las formas de la descripción presentada en la presente, sino, está definida por el alcance de las reivindicaciones. Específicamente, aunque se ha descrito el enchufe de válvula 10 con tratamientos superficiales en forma de hendiduras alargadas combinadas 46 y hendiduras concéntricas 48, según lo representado en las figs. 2 y 3, o las hendiduras alargadas 50 de onda y una hendidura espiral 52, según lo representado en la fig. 4, o las hendiduras abolladas 54, según lo representado en la fig. 5, las formas alternas del enchufe de válvula 10 pueden incluir los tratamientos superficiales que toman cualquier configuración de hendiduras, o alternativamente salientes, o cualquier otra estructura formada sobre o en las superficies. Adicionalmente, las formas alternas de enchufe de válvula 10 pueden incluir un tratamiento superficial que incluye las combinaciones de varias formas de hendiduras descritas en la presente con uno o con otras formas descritas. Por ejemplo, los tratamientos superficiales se pueden formar de otras características superficiales interrumpidas o discontinuas similares al arreglo abollado previamente descrito o pueden tener orientaciones direccionales frente a las mostradas previamente. Además, mientras que la presente invención ha descrito las superficies intermedias 44 y la saliente 30 como localizaciones primarias para las hendiduras, otras formas del enchufe de válvula 10 descrito pueden incluir hendiduras directamente en la superficie interna 40 de la falda 28, la superficies inferior 34 de la corona 26 o cualquier enchufe de válvula 10 que puede entrar en contacto previsible por el fluido fluyente. Alternativamente, el enchufe de válvula 10 puede incluir un tratamiento superficial en solamente una de la saliente 30 y superficies intermedias 44. Incluso adicionalmente, de manera alterna, el enchufe de válvula 10 incluye un tratamiento superficial en uno o más de la superficie inferior 34 de la corona 26 y de la superficie interna 40 de la falda 28, y no en las superficies intermedias 44 o saliente 30.

Claims (30)

REIVINDICACIONES

1. Un enchufe de válvula movible selectivamente entre una posición cerrada y una o más posiciones abiertas para controlar un flujo de un fluido a través de una válvula, que comprende: una corona adaptada para acoplar un asiento de válvula de la válvula; una falda que se extiende desde un perímetro de la corona para dirigir el enchufe de válvula a través del asiento de válvula, la falda es sustancialmente cilindrica en forma y tiene por lo menos una superficie interna y una superficie externa; una saliente que se extiende desde la corona, la saliente se ubica sustancialmente de manera concéntrica a la falda; y un tratamiento superficial lleva por lo menos la superficie interna, la superficie externa, o saliente, el tratamiento superficial adaptado para mejorar el flujo de fluido a través de la válvula.

2. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 1, en donde el tratamiento superficial proporciona las regiones de turbulencia fluida inmediatamente próximas por lo menos una de la superficie interna, la superficie externa, o la saliente para reducir sustancialmente la fricción hidrodinámica del enchufe de válvula, en donde la reducción de la fricción hidrodinámica aumenta la capacidad de flujo de la válvula.

3. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 1, en donde la falda se forma de por lo menos una pata que se extiende desde la corona.

4. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 1, en donde la falda se forma de un cilindro hueco que se extiende desde el perímetro de la corona.

5. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 3, en donde la corona incluye una superficie superior y una superficie inferior, en donde la pata y la saliente se extienden desde la superficie inferior.

6. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 3, en donde la corona incluye una porción periférica y por lo menos una pata incluye una pluralidad de patas espaciadas circunferenciales sobre la porción periférica.

7. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 6, en donde la pluralidad de patas comprende superficies laterales, las superficies laterales definen una pluralidad de ventanas dispuestas entre la pluralidad de patas.

8. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 7, en donde por lo menos una de las superficies internas o superficies laterales de la pluralidad de patas incluye el tratamiento superficial.

9. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 3, en donde el tratamiento superficial incluye una pluralidad de hendiduras alargadas.

10. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 1, en donde el tratamiento superficial incluye una pluralidad de hoyuelos.

11. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 9, en donde la pluralidad de hendiduras alargadas se forma en por lo menos una pata y se ubican sustancialmente equidistante entre sí.

12. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 1, en donde la saliente incluye una porción sustancialmente frustocónica de la superficie externa que lleva el tratamiento superficial y el tratamiento superficial incluye por lo menos una hendidura.

13. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 12, en donde el tratamiento superficial llevada en la saliente incluye una pluralidad de hendiduras sustancialmente concéntricas.

14. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación .12, en donde por lo menos una hendidura llevada por la saliente incluye por lo menos una hendidura alargada formada en un acomodo sustancialmente espiral alrededor de la porción frustocónica de la superficie externa.

15. Un enchufe de válvula movible selectivamente entre una posición cerrada y una o más posiciones abiertas para controlar un flujo de un fluido a través de una válvula, que comprende: una falda que define una pluralidad de ventanas para proporcionar una trayectoria de flujo para el fluido a través de la válvula; y una saliente dispuesta dentro de la falda, la saliente tiene un primer tratamiento superficial preparado de acuerdo a un primer patrón para mejorar el flujo de fluido a través de la válvula.

16. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 15, en donde el primer tratamiento superficial ubicado de acuerdo con el primer patrón incluye una pluralidad de hendiduras sustancialmente concéntricas.

17. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 15, en donde el primer tratamiento superficial ubicado de acuerdo con el primer patrón incluye una pluralidad de hoyuelos.

18. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 15, en donde el primer tratamiento superficial ubicado de acuerdo con el primer patrón incluye una hendidura en forma de espiral.

19. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 15, en donde la falda es una falda sustancialmente cilindrica que incluye una superficie externa, una superficie interna, y una pluralidad de superficies intermedias dispuestas entre la superficie interna y externa.

20. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 19, en donde cada una de la pluralidad de superficies intermedias define una de la pluralidad de ventanas.

21. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 20, en donde cada una de la pluralidad de superficies intermedias incluye un segundo tratamiento superficial ubicado de acuerdo con un segundo patrón para aumentar el flujo de fluido a través de la válvula.

22. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 21, en donde el segundo tratamiento superficial incluye por lo menos una hendidura alargada.

23. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 22, en donde por lo menos una hendidura alargada del segundo tratamiento superficial incluye una pluralidad de hendiduras alargadas que se ubican sustancialmente de manera equidistante.

24. Un montaje de válvula, que comprende: un cuerpo de válvula que define una trayectoria de flujo para un fluido; un asiento de válvula ubicado dentro del cuerpo de válvula; un enchufe de válvula ubicado dentro del cuerpo de válvula y adaptado para el desplazamiento entre una posición cerrada y una o más posiciones abiertas, el enchufe de válvula que incluye una corona, una falda y una saliente, la corona tiene una porción periférica para unir de manera sellada el asiento de válvula cuando el enchufe de válvula está en una posición cerrada; la falda que se extiende desde la porción periférica de la corona, la falda define por lo menos una ventana para ajustar el fluido cuando el enchufe de válvula está en una o más posiciones abiertas, la saliente ubicada sustancialmente concéntrica con la falda, por lo menos una de la falda o saliente tiene un tratamiento superficial para mejorar el flujo de fluido a través de la válvula cuando está en una o más posiciones abiertas.

25. El montaje de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde el tratamiento superficial en la saliente incluye una pluralidad de hendiduras concéntricas.

26. El montaje de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde el tratamiento superficial en la saliente incluye por lo menos una hendidura en forma de espiral.

27. El montaje de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde el tratamiento superficial en la saliente incluye una pluralidad de abolladuras.

28. El montaje de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde el tratamiento superficial en la falda incluye por lo menos una hendidura alargada formada en la falda adyacente a por lo menos una ventana.

29. El montaje de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde la falda incluye una pared interna, una pared externa y por lo menos una pared intermedia ubicada entre la pared interna y la pared externa, en donde por lo menos una pared intermedia define por lo menos una ventana e incluye el tratamiento superficial.

30. El enchufe de válvula de conformidad con la reivindicación 24, en donde el tratamiento superficial proporciona las regiones de turbulencia de fluido inmediatamente próximas a por lo menos una de la falda o saliente para reducir sustancialmente la fricción hidrodinámica del enchufe de válvula, en donde la reducción de la fricción hidrodinámica aumenta la capacidad de flujo de la válvula.