MXPA06005077A - Valvula de globo balanceada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una válvula de tapón balanceada, caracterizada porque comprende:un cuerpo de válvula que define un pasaje de flujo entre una entrada y una salida del mismo;un asiento de válvula;un tapón balanceado que puede moverse linealmente en relación al asiento de válvula para regular un flujo de fluido a través del paso de flujo, el tapón balanceado tiene un primer extremo expuesto a la presión de fluido desde la entrada y un extremo sellante configurado para exponer una superficie de balance de presión a la presión del fluido desde la entrada cuando se encuentra en acoplamiento sellante con el asiento de válvula;en donde el extremo sellante de]. tapón balanceado comprende un punto de contacto sellante en el borde más externo de una pared perimetral del mismo, y en donde la superficie de balance de presión estádefinida entre el punto de contacto sellante y un borde más interno de la pared perimetral;y en donde el extremo sellante del tapón balanceado además comprende una superficie de apoyo de respaldo.

Description

VÁLVULA DE GLOBO BALANCEADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a válvulas de tapón balanceado, y más particularmente a válvulas de tapón completamente balaceadas que tienen un contorno de asiento interno que controlan la modulación de la velocidad de flujo a través de la válvula. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El sistema de control y las aplicaciones manuales utilizan varios tipos de válvulas para abrir y cerrar los flujos de fluido, y también para modular la tasa de a través de la válvula. El flujo de fluido a través de una válvula es el resultado de las diferencias de potencial entre fuentes corriente arriba y destinos corriente abajo. El flujo de fluido es una función de las diferencias de presión y la resistencia del conducto. El control generalmente se logra al variar la resistencia al flujo al hacer variar el área de flujo disponible entre cero y un máximo. Una válvula es el método convencional para variar el área. Las válvulas de compuerta deslizante presentan un método para variar el área de flujo. Sin embargo, en esa válvula, la diferencia de presión del lado corriente arriba al lado corriente abajo multiplicada por el área de la obstrucción que separa cada uno de los lados da como resultado un número importante. Este número representa una carga sobre las guías que sostienen la compuerta. Esta carga aumenta la fricción de una manera proporcional al área y a la caída de presión. Al aumentar la fricción, aumenta la cantidad de fuerza requerida para mover la compuerta, requiriendo accionadores más potentes. Con mayores requisitos de fuerza del accionador, los costos se elevan. Además la zona muerta del sistema de control se vuelve mayor, lo que afecta negativamente la estabilidad del sistema. Las válvulas del tipo de tapón son un método adicional de variar el área de flujo. Esas válvulas reducen el área de flujo al empujar un tapón en un orificio. Cuando el tapón desciende desde el lado corriente arriba, típicamente da como resultado que el tapón se asienta contra un asiento de válvula debido a la presión de la corriente arriba y las fuerzas de inercia que empujan el tapón contra el orificio. Este asiento produce un martilleo que produce ruido y daños a la válvula. Al empujar un tapón hacia un orificio desde el lado corriente abajo también puede reducir el área de flujo. En este escenario, la obstrucción empuja contra una substancial fuerza de oposición, siendo la fuerza proporcional al tamaño del orificio y la caída de presión entre los lados corriente arriba y corriente abajo. Al aumentar la fuerza de oposición, aumenta la cantidad de fuerza requerida para mover el tapón, requiriendo así accionadores más potentes . Otra vez al aumentar los requisitos de la fuerza de los accionadores se elevan los costos . Tanto en el caso de la válvula de compuerta y la válvula de tapón, la diferencia en las presiones corriente arriba y corriente abajo es la raíz de sus problemas. Para superar esos problemas se requiere balancear las fuerzas del fluido. Un arreglo conocido utiliza dos asientos circulares en los cuales se cancelan las fuerzas de la presión. Esas válvulas son relativamente más grandes y más caras que las válvulas estándar de compuerta y tapón. Además frecuentemente es difícil el asegurar el cierre mecánico apropiado de ambos asientos. Un segundo arreglo conocido utiliza un asiento circular con una cámara de balance conectada a la presión corriente arriba con un pistón móvil unido al vastago de la válvula. Esas válvulas son complejas, y otra vez son de manufactura más costosa.

Como alternativa a las válvulas balanceadas más grandes y más costosas antes mencionadas, se sabe crear una válvula balanceada en la cual el flujo pase a través de un tapón balanceado que típicamente tiene la forma de un cilindro . El tapón de forma cilindrica o con otro perímetro cerrado que permita que el fluido a través del mismo se conoce como tapón balanceado y es un elemento clave en la formación de una válvula de tapón balanceado. El método del cilindro exitosamente elimina la fricción y las fuerzas de presión posterior, formando así una válvula balanceada. Sin embargo las válvulas balanceadas del tipo cilindrico conocidas tienen sus propios problemas. Estos incluyen que tienen una baja capacidad de modular el flujo o de cerrar herméticamente . En vista de los anteriores problemas y limitaciones de los dispositivos antes mencionados así como otras desventajas no mencionadas específicamente, una válvula de tapón balanceada con la capacidad de modular de forma predecible el flujo y también proporcionar un cierre hermético del flujo fue desarrollada por el propietario de la presente invención. Esta válvula de tapón balanceada con una pared en forma de contorno se describe e ilustra en la patente norteamericana no. 6., 384,135 concedida el 28 de mayo de 2002, cuyas enseñazas y descripción se incorporan como referencia. La pared en forma de contorno de esta válvula de tapón balanceada forma un espacio libre con un borde de un tapón balanceado . El fluido puede fluir a través de un puerto de entrada a través del tapón balanceado, a través del espacio libre y un puerto de salida. La forma del contorno y la posición relativa del tapón balanceado a la pared en forma de contorno afectan la modulación de la tasa de flujo de fluido a través del espacio libre, y así a través de la válvula. Las múltiples variaciones posibles de las dimensiones de la pared en forma de contorno hacen posible una multitud de relaciones de tasa de flujo versus recorrido. Además, el uso de una válvula balanceada reduce las fuerzas de fricción sobre el tapón que permite el uso de accionadores de válvula más pequeños, eficientes y económicos. Aunque esta válvula de tapón balanceada presenta ventajas importantes a la técnica y proporciona una operación completamente balaceada sobre la válvula de dos vías con un contorno externo, la operación con un contorno interno, tal como se muestra en la figura 6 de la patente no. ?135 de Eric son, no está bien balanceada. Esto es cuando la válvula se cierra, la presión de fluido actúa sobre un extremo del tapón, mientras que el borde interno del tapón que se acopla de forma sellante con el borde contorneado, se aisla de la presión de fluido. Como resultado, hay una diferencia de presión a través del tapón dando como resultado un desbalance de las fuerzas. Por lo tanto existe la necesidad en la técnica de una válvula • de tapón completamente balanceada que incluye un contorno de control de flujo en el asiento interno que controla la modulación de flujo a través de la válvula, y que proporciona el cierre hermético del flujo. SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de lo anterior, la presente invención proporciona una válvula de tapón balanceada nueva y mejorada. Más particularmente la presente invención proporciona una válvula de tapón balanceada nueva y mejorada. Más particularmente la presente invención proporciona una válvula de tapón balanceada nueva y mejorada que tiene un contorno interno, cuya forma controla la tasa de flujo modulada a través de la válvula de tapón mejorada. Aún más particularmente, la presente invención se refiere a una válvula de tapón balanceado mejorado que tiene un costo reducido y un desempeño mejorado en comparación con las válvulas anteriores por incluir una nueva configuración tapón/asiento. El contorno interno de la presente invención. proporciona una trayectoria de flujo con una corriente mucho más lineal que permite mayores velocidades de flujo y menores costos de manufactura. Además, por medio -de la presente invención pueden obtenerse mejor control y predi'ctibilidad de las tasas de flujo. En otro aspecto de la presente invención la válvula de tapón balanceada de la presente invención proporciona un método de desplazamiento metálico de la retención del anillo del asiento que elimina o substancialmente reduce la posibilidad de que el asiento se desprenda. Esto se logra por medio de una modalidad de la presente invención con un método de contención positivo que también puede aplicarse a válvulas no balanceadas . En otro aspecto de la presente invención, el flujo a través de las trayectorias de restricción de flujo contorneadas, está disponible a niveles de velocidad que podrían provocar la vibración del tapón debido a diferentes combinaciones de un número de fuerzas de flujo en diseños previos. Este aspecto se logra de acuerdo con un aspecto de la presente invención al reducir la trayectoria de flujo para mejores guías, y agregar trayectorias de flujo alternativas. Esas trayectorias de flujo incluyen en una modalidad de la presente invención la adición de flujo radial a través de uno o más orificios o espacios libres en el área de estrangulación del flujo del contorno interno. En adición a la operación completamente balanceada, la configuración de extremo sellante del tapón balanceado proporciona un sellado ANSÍ 4 o hermético al burbujeo durante la operación normal. Además esta configuración proporciona un sello ANSÍ 3 metal a metal en el caso de que falle el aro tórico del asiento de la válvula. Esta configuración final también proporciona un tope metálico para prevenir la sobre compresión del aro tórico durante la operación normal, mejorando la vida del sello. Aunque es común el usar sellos deslizantes continuos para pistones que tienen sellos continuos instalados en ranuras, la ' rigidez de la sección transversal elástica previene el uso efectivo del contacto con el diámetro exterior debido a la alta fricción de la compresión de la sección transversal. En esos arreglos, se requiere estiramiento radial para controlar la fricción de deslizamiento. Sin embargo el factor de estiramiento varia grandemente con la temperatura, especialmente con los no elastómeros tales como PTFE (Teflon®) . De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la tubería de PTFE se corta a la longitud apropiada y se instala con sus extremos embutidos entre sí en una ranura. La compresión de la tubería se usa para obtener las fuerzas de sellado y deslizamiento adecuadas. Esto permite facilitar la instalación y elimina el requisito de diámetros sellados específicos para válvulas de tamaños específicos . Además la sensibilidad a la variación de temperatura se reduce de manera significante. Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos anexos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los dibujos anexos incorporados y que forman parte de la descripción ilustran varios aspectos de la invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos : La figura 1 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo completamente balanceada normalmente abierta, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición abierta; La figura 2 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo completamente balanceada normalmente abierta, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición cerrada; La figura 3 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo completamente balanceada normalmente cerrada, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición cerrada; La figura 4 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo completamente balanceada normalmente cerrada, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición abierta; La figura 5 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo de tres vías completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición hacia arriba; La figura 6 es una ilustración en sección transversal de una válvula de globo de tres vías completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada en su posición hacia abaje- La figura 7 es una ilustración isométrica de una modalidad de un tapón balanceado construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La figura 8 es una vista seccionada parcial del tapón balanceado de la figura 7; La figura 9 es una vista en detalle desmembrada de un borde sellante del tapón balanceado de la figura 7; La figura 10 es una vista seccionada de una modalidad de un asiento contorneado para usarse en una válvula de globo completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La figura 11 es una vista en sección detallada expandida de una porción retenedora del sello del asiento de contorno de la figura 10; La figura 12 es una vista en sección detallada de la porción retenedora del sello del asiento de contorno de la figura 10 mostrado con un miembro sellante retenido en el; La figura 13 es una vista transversal de una modalidad de una válvula de globo de dos vías completamente balanceada mostrada en su posición abierta; La figura 14 es una vista transversal de una modalidad de una válvula de globo de dos vías completamente balanceada mostrada en su posición cerrada; La figura 15 es una vista en sección transversal parcial de una modalidad alternativa de un arreglo sellante para la válvula de globo completamente balanceada de la presente invención, y La figura 16 es una vista en sección parcial de un asiento de contorno en forma de V para usarse en una modalidad de la presente invención. Aunque la invención será descrita en relación con ciertas modalidades preferidas, no se pretende limitarla a esas modalidades . Por el contrario, se pretende cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes incluidas dentro del espíritu y el alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones anexas .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndonos a los dibujos, se ilustra en la figura 1 una vista en sección transversal parcial de una válvula de globo completamente balanceada normalmente abierta 20 construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Esta válvula 20 incluye un cuerpo de válvula 22 que tiene un acoplamiento de entrada 24 y un acoplamiento de salida 26. La regulación del flujo de fluido desde la entrada 24 a la salida 26 se logra por medio de la cooperación del tapón balanceado 28 y el asiento contorneado 30 como se describirá más detalladamente a continuación. En esta modalidad de la presente invención el asiento contorneado 30 se mantiene en posición dentro del cuerpo de válvula 22 por medio de una capucha 32 que puede fijarse al cuerpo de válvula 22. La posición relativa del tapón balanceado 28 en relación al asiento contorneado 30 se logra al mover el vastago de válvula 34 linealmente hacia adentro y hacia fuera del cuerpo de válvula 22 de forma deslizable a través del empaque 36. Aunque no se ilustra en esta figura 1, el movimiento lineal del vastago de válvula 34 típicamente se logra por medio de la provisión de un accionador. El tapón balanceado 28 generalmente tiene forma cilindrica pero puede tener cualquier otra forma con un perímetro cerrado. El vastago de válvula 34 está montado en el tapón en un cubo central 38. Se previene que el tapón balanceado 28 se mueva en direcciones diferentes a -la generalmente a lo largo del eje vertical de la figura 1 por medio de una guía que se extiende desde el cuerpo de válvula 22. La guía 40 puede estar integrada al cuerpo de válvula 22. Un aro tórico 42 de sello deslizante se coloca dentro de una ranura 44 de la guía 40, sellando el tapón balanceado 28 en una pared perimetral 46 para bloquear el paso de fluido entre el exterior de la pared del perímetro 46 del tapón balanceado 28 y la guía 40. Un sello de cierre en forma de aro tórico está colocada dentro de una ranura 50 del asiento contorneado 30 para bloquear el paso de fluido entre el exterior de la pared perimétrica 46 del tapón balanceado 28 y el asiento contorneado 330 cuando el tapón balanceado 24 se encuentra en una posición cerrada tal como se ilustra en la figura 2. Una modalidad alternativa de una válvula de globo completamente balanceada normalmente cerrada 20' se ilustra en su posición normalmente cerrada en una ilustración parcialmente recortada de la figura 3..Como puede observarse al examinar esta figura, el vastago de válvula 34 ahora se desliza linealmente a través del empaque 36 que está fijado dentro de la capucha 32. El vastago de válvula 34 también atraviesa el asiento contorneado 30 antes de acoplarse con el tapón balanceado 8. En esta modalidad normalmente cerrada 20', una tope 52 para el movimiento del vastago de válvula se coloca de forma removible a través del cuerpo de la válvula 22 por medio de una tuerca 5 . Como puede observarse por la ilustración en sección transversal parcial de la figura 4, este tope 52 para el movimiento del vastago '10 de válvula se utiliza para prevenir el exceso de movimiento del vastago de válvula 34 que podría dar como resultado el desacoplamiento del tapón completamente balanceado 28 con las guías 40. Otra modalidad alternativa de una válvula de globo completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención se ilustra en una vista en sección transversal parcial en la figura 5. Específicamente esta modalidad es una válvula de globo completamente balanceada de tres vías 20" mostrada en una posición hacia arriba en la figura 5 y en una posición hacia abajo en la figura 6. Debe observarse que esa válvula de tres vías frecuentemente se usa como válvula de mezclado cuando el flujo es en la dirección de las flechas de flujo 5 56, y como una válvula desviadora cuando el flujo es en la dirección de las flechas 58. Como puede observarse de esas figuras 5 y 6, la válvula de globo completamente balanceada de tres vías de la presente invención incluye un acoplamiento desviador/mezclador 50 acoplado al cuerpo de válvula 22. Un asiento de válvula 62 está unido en el extremo interior del acoplamiento 60 para proporcionar un acoplamiento sellante con el tapón balanceado 28 en su posición hacia abajo tal como se ilustra en la figura 6. En la posición hacia arriba (figura 5) el acoplamiento sellante se provee entre el asiento contorneado 30 y el borde sellante opuesto del tapón balanceado 28. Debe observarse que además de esas dos posiciones exclusivas de las figuras 5 y 6, algunas aplicaciones pueden colocar de manera ajustable el tapón balanceado 28 entre esas dos posiciones extremas para controlar los flujos relativos hacia adentro o hacia afuera de los acoplamientos 64, 65. Como será descrito más detalladamente a continuación, la forma de los contornos del asiento contorneado 30 y el asiento 62 también puede ayudar a controlar el flujo relativo a través de la válvula. Habiendo descrito ahora varias modalidades de un a válvula completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, se dirige la atención ahora a la figura 7 en la cual se ilustra una modalidad de un tapón balanceado para usarse en esas válvulas. Como puede observarse de esta ilustración isométrica, el tapón balanceado 28 incluye el cubo central 37 que está adaptado para recibir a través del mismo el vastago de la válvula. Sosteniendo el cubo central 38 se encuentran múltiples rayos 70 que se extienden hacia la pared perimetral 46 del tapón 28. Los bordes 72, 64 del tapón balanceado 28 tienen perfiles específicos para asegurar una operación completamente balanceada de la válvula como se describirá más completamente a continuación. Como puede observarse a partir de la ilustración transversal de la figura 8, los rayos de soporte 70 preferentemente son más cortos que la pared perimetral 46 del tapón balanceado. De esta manera una porción 76 de la pared perimetral 46 puede dar lugar al asiento contorneado sin interferencia de los rayos de soporte 70. También preferentemente el ancho de los rayos es también tal que permite que el borde 74 del tapón balanceado 28 se extienda más allá de los rayos 70. Los detalles del borde sellante 72 pueden observarse mejor con referencia a la vista en sección parcial expandida de la figura 9. Específicamente este borde sellante 72 define un punto de contacto de sello 78 que está adaptado para formar un contacto sellante con el aro tórico sellante 48 (figura 1) . Se define una pared de contacto 80 ecualizadora de la presión, junto al punto de contacto sellante 78 para asegurar la ecualización de la presión a través de la pared perimetral 46 cuando la válvula está en un acoplamiento sellante con el asiento contornado de la válvula de globo completamente balanceada como se describirá más extensamente adelante. Esta pared ecualizadora de presión 80 es exclusiva del tapón balanceado de la presente invención y permite la operación completamente balanceada descrita allí. Este extremo 72 también incluye un escalón sellante 82 que termina en un respaldo 84. Este respaldo 84 también sirve para permitir la ecualización de la presión a través de la pared perimetral 46 del tapón balanceado 28, y proporciona la función de respaldo de un sello secundario en el caso de falla del aro tórico de sellado primario, tal como se describirá más extensamente adelante. Una modalidad del asiento contorneado 30 se ilustra en la vista transversal en la figura 10. Como puede observarse de esta ilustración transversal, el asiento contorneado generalmente tiene una forma cilindrica para coincidir con el tapón balanceado 28 descrito antes. Para permitir que este asiento contorneado sea usado en varios tipos de configuraciones de válvula tales como las descritas antes con respecto a las figuras 1-6, el asiento contorneado 30 preferentemente define una cavidad interna 86 a través de su centro. Esta cavidad central 86 se comunica con el orificio de montaje roscado 88 en la porción de montaje de la capucha 90 del asiento. Como puede recordarse de la descripción anterior de las figuras 1 y 3, este orificio de montaje 88 de la porción de montaje 90 de la capucha puede usarse para simplemente fijar el asiento 30 a la capucha 32 para las válvulas del tipo normalmente abiertas, o puede recibir el empaque 36 para permitir la translación deslizable del vastago de válvula 34 a través del mismo en el caso de las modalidades de válvulas normalmente cerradas . El asiento contorneado 30 puede incluir una porción de pared contorneada 92 reguladora del flujo que tiene un perfil que actúa en relación con el tapón balanceado para regular el flujo de fluido a través el mismo. Como puede observarse mejor en la vista en sección parcial expandida de la figura 11, la superficie contorneada 92 preferentemente termina en una superficie de sellado secundaria 94. La ranura 50 del aro tórico se forma por debajo de tal forma que esta superficie de sellado secundaria 94 también sirve el propósito doble de retener dentro de ella el sello de aro tórico. Esta retención del aro tórico se facilita además al proveer la porción de pared envolvente 96. Específicamente y con referencia a la figura 12, una vez que el aro tórico ha sido colocado dentro de la ranura 50 del asiento contorneado 30, la porción de pared envolvente 96 se enrolla para envolver el aro tórico 48. De esta manera, se evita que el sello del aro tórico 48 sea expulsado por la presión de fluido a través de la válvula como podría frecuentemente ocurrir con otras válvulas que dependen de la tensión del aro tórico para su retención . Habiendo descrito ahora varias modalidades de las válvulas de globo completamente balanceadas y una modalidad del tapón balanceado y el asiento contorneado de la presente invención, la atención se dirige ahora a las figuras 13 y 14 en las cuales se describirá la operación de la válvula de la presente invención en relación a otra modalidad alternativa. Cuando la válvula de la presente invención se opera de una manera que permita el flujo de fluido a través de ella, el tapón balanceado 28 se coloca en relación al asiento contorneado 30 de tal forma que se forma un espacio de flujo 100 entre la pared contorneada 92 del asiento 39 y la pared 80 del tapón 28. El flujo de fluido a través de este espacio de flujo 100 puede ajustarse al ajustar verticalmente la posición relativa del tapón 28 al asiento 30. Pueden definirse varios perfiles de flujo para esa colocación vertical al cambiar el contorno 92 del asiento 30 para proporcionar las características de flujo deseadas. Al operar en esta modalidad, el tapón 28 está esencialmente balanceado completamente. Esto es la presión de fluido P2 del fluido de la fuente que actúa sobe la superficie 74 del tapón 28 que tiende a empujar el tapón 28 en una dirección hacia debajo de la figura 12 se balancea por la presión de fluido P2 que actúa sobre la superficie 90, que tiende a empujar el tapón 28 en una dirección hacia arriba de la figura 13. Debido a que esas fuerzas de presión son balanceadas a través del tapón 28, no se requiere fuerza adicional del accionador para contrarrestar un desbalance de presión de fluido y reposicionar el vastago 34 según se desee. Esto aumenta grandemente la capacidad de controlar de forma precisa el flujo de fluido a través de la válvula, y presenta una importante ventaja sobre las válvula son balanceadas descritas antes . Cuando se desea detener el flujo de fluido a través de la válvula, -el tapón 28 se coloca de tal forma que el punto sellante 78 entra en acoplamiento sellante con el sello del aro tórico 48. De esta manera no puede fluir ningún fluido a través del espacio de flujo 100 hacia la salida de la válvula. Sin embargo es importante notar que la superficie 180 aun está expuesta a la presión de fluido P2 de la fuente de fluido mientras que la válvula se encuentra en su posición cerrada. De esta manera el tapón 28 aún está balanceado, y no requerirá ninguna potencia adicional del accionador para superar un desbalance de fluido que existe en las válvulas anteriores. Esto es debido a que la presión de fluido P2 aun puede actuar sobre la superficie 80 del tapón 28, esta presión de fluido balancea la presión de fluido que continuamente actúa sobre la superficie 74. Sin ese espacio la presión de fluido que actúa sobre la superficie 74 tendería a mantener la válvula en su posición cerrada y requeriría que se aplicara fuerza adicional del accionador para superar la diferencia de presión del fluido a través del tapón 28. En las válvulas anteriores esto frecuentemente daba como resultado en una salida en exceso una vez que la válvula se abría y la presión de fluido es balanceada otra vez a través del tapón. Tal exceso de salida hacía difícil en control preciso del flujo. Sin embargo, tal desbalance de presión mientras que se encuentra en la posición cerrada se elimina con el diseño de la presente invención. Una ventaja adicional se provee por medio del diseño del extremo sellante 72 del tapón balanceado 28 de la presente invención.

Específicamente, si el aro tórico sellante 488 se saliera de la ranura 60, la superficie 90 del tapón 28 sería empujada hasta hacer contacto con la j superficie 94 del asiento contorneado 30 para proporcionar un sello de respaldo en el caso de este tipo de fallas . Mientras que el sello original entre el punto 78 y el aro tórico 48 es de naturaleza ANSÍ IV o hermético a las burbujas, el contacto de las superficies 80 y 94 aún proporcionará un tipo de sello ANSÍ III. Como puede observarse de la modalidad alternativa del extremo sellante 72 del tapón 27 en la figura 15, la configuración actual de este extremo operativo del tapón balanceado puede diferir significantemente en sus diferentes modalidades. En la modalidad de la figura 15, la porción extrema sellante 72 incluye el punto de contacto sellante 78 en la forma de una protuberancia en forma de espiga que hace contacto con el sello del aro tórico 48. Un apoyo del respaldo 102 y una superficie de ecualización de presión 104 se proveen para permitir el balance de presión a través del tapón 28 como se describe antes. Adicionalmente, la configuración de la modalidad de la figura 15 también proporciona una funcionalidad adicional. Esto es en una modalidad el apoyo del respaldo 102 se proporciona en un lugar relativo tal que el apoyo del respaldo 102 puede hacer contacto con la superficie 94 del asiento contorneado 30 para prevenir la sobrecompresión del aro tórico y extiende su vida. Aunque las superficies 102 y 94 están en contacto, todavía se puede actuar sobre la superficie de ecualización de presión 104 con la presión de fuente de fluido para mantener un balance de presión a través del tapón 28. Además las superficies 102 y 94 proporcionan un sello metal a metal, o un sello tipo ANSÍ que actúa como un sello redundante o de respaldo en el caso de pérdida del sello de aro tórico 48. Otra modalidad alternativa de una válvula completamente balanceada construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención se ilustra en la figura 16. Como puede observarse de esta figura el asiento de la válvula 62' tiene una superficie contorneada 110 que se usa, en relación a la posición del tapón 28, para regular el flujo de fluido a través de ella. En esta modalidad específica, el contorno se construye en forma de un orificio en forma de v. El ángulo del contorno puede fijarse tal como se desee para obtener el perfil de tasa de flujo deseado a medida que el tapón 28 se mueve para hacer contacto con el asiento 62' y retirarse del mismo. Todas las referencias incluyendo, publicaciones, solicitudes de patentes y patentes que han sido citadas se incorporan como referencia en el grado en el que se indicó individual y específicamente la incorporación de cada referencia. El uso de los artículos "un", "el", etc. y referencias similares en el contexto de la descripción de la invención (especialmente en el contexto de las siguientes reivindicaciones) se pretende que cubran tanto el singular como el plural a menos que se indique otra cosa aquí o se contradiga claramente por el contexto. Los términos "consiste", "tiene", "incluye" y "contiene" deberán considerarse como términos abiertos (esto es que signifiquen "incluye pero no se limita a") , a menos que se indique otra cosa. Las indicaciones de los rangos de valores aquí solamente se pretende que sirvan como un método rápido de referirse individualmente a cada valor independiente que entre en el rango, a menos que se indique otra cosa aquí, y cada valor separado se incorpora en la especificación como si se indicaran individualmente aquí. Todos los métodos descritos aquí pueden ser realizados en cualquier orden deseada a manos que se indique otra cosa o el contexto lo contradiga claramente . El uso de cualquiera y todos los ejemplos, o de lenguaje ejemplificativo (por ejemplo "tal como") provisto aquí se pretende ilustrar mejor la invención y no imponer una limitación en el alcance de la invención a menos que se indique otra cosa. Aquí se describen las modalidades preferidas de la invención, incluyendo la mejor manera conocida para los inventores para realizar la invención. Variaciones a esas modalidades preferidas pueden ser evidentes para los expertos en la técnica después de leer la siguiente descripción. Los inventores esperan que los técnicos expertos empleen esas variaciones de forma apropiada, y los inventores pretenden que la invención sea puesta en práctica de otra forma a la específicamente descrita aquí. De acuerdo con esto la invención incluye todas las modificaciones y los equivalentes del presente tema descrito en las reivindicaciones anexas tal como lo permita la ley aplicable. Además cualquier combinación de los elementos antes descritos en todas sus variaciones posibles está incluida en la invención a menos que se indique otra cosa aquí o sea contradicho claramente por el contexto.

Claims (20)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1. Una válvula de tapón balanceada, caracterizada porque presenta: un cuerpo de válvula que define un pasaje de flujo entre una entrada y una salida del mismo; un asiento de válvula; un tapón balanceado que puede moverse linealmente en relación al asiento de válvula para regular un flujo de fluido a través del paso de flujo, el tapón balanceado tiene un primer extremo expuesto a la presión de fluido desde la entrada y un extremo sellante configurado para exponer una superficie de balance de presión a la presión del fluido desde la entrada cuando se encuentra en acoplamiento sellante con el asiento de válvula.
2. 2. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el extremo sellante del tapón balanceado presenta un punto de contacto sellante en un borde más externo de una pared perimetral y porque la superficie de balanceo de presión se define entre el punto de contacto sellante y el borde más interno de la pared perimetral .
3. 3. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el borde sellante el tapón balanceado presenta además una superficie de apoyo del reborde.
4. 4. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la superficie de appyo del respaldo se define entre el punto de contacto sellante y la superficie de balance de la presión.
5. 5. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la superficie de apoyo del respaldo se define entre el borde más interno de la pared perimetral y la superficie de balanceo de la presión.
6. 6. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el asiento de válvula presenta una superficie sellante secundaria, la superficie de apoyo del respaldo del tapón balanceado se acopla de manera sellante con la superficie sellante secundaria al perderse el acoplamiento sellante entre el punto de contacto sellante y el asiento de la válvula.
7. 7. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el asiento de válvula presenta formada en ella una ranura, y además presenta un sello colocado dentro de la ranura.
8. 8. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque la ranura termina en una porción de pared envolvente, y porque la porción de pared envolvente está enrollada para retener el sello dentro de la ranura.
9. 9. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque el sello es un sello de aro tórico.
10. 10. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el asiento de válvula incluye una pared contorneada configurada para en asociación con una posición del tapón balanceado, regular un flujo de fluido a través del pasaje de flujo.
11. 11. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque la pared contorneada presenta una configuración en forma en v.
12. 12. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque además presenta un segundo asiento de válvula y porque el cuerpo de válvula además comprende una segunda entrada formando una válvula de tres vías, el tapón balanceado puede moverse linealmente en relación al segundo asiento de válvula para regular el flujo de fluido a través del pasaje de flujo, el primer extremo está expuesto a la presión de fluido desde la entrada y el extremo sellante está configurado para exponer la superficie de balanceo de presión a la presión de fluido desde la entrada cuando el tapón balanceado se encuentra en acoplamiento sellante con el asiento de válvula, y el primer extremo está expuesto a la presión de fluido de la segunda entrada y el extremo sellante está configurado para exponer la superficie de balanceo de presión a la presión de fluido de la segunda entrada cuando el tapón balanceado está en acoplamiento sellante con el segundo asiento de válvula.
13. 13. La válvula de tapón balanceada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el tapón balanceado tiene generalmente una forma cilindrica .
14. 14. Una válvula de globo balanceada, caracterizada porque presenta: un cuerpo de válvula que define un pasaje de flujo entre una primera entrada y una salida del mismo ; cuando menos un asiento de válvula colocado de forma fija dentro del cuerpo de válvula; un tapón balanceado que puede moverse linealmente dentro del cuerpo de válvula en relación al cuando menos un asiento de válvula, para regular un flujo de fluido entre cuando menos la primera entrada y la salida, el tapón balanceado tiene una pared perimetral generalmente cilindrica que termina en un primer extremo y en un segundo extremo, cada uno de los extremos primero y segundo, que están configurados para exponer una superficie de los mismos a la presión de fluido desde la misma cuando menos una entrada y salida de la presión de fluido sobre la pared perimetral en una dirección que tienda a impedir el movimiento lineal del tapón balanceado, se balancean por medio de la presión de fluido sobre la pared perimetral en una dirección que tienda a ayudar al movimiento lineal del tapón balanceado.
15. 15. La válvula de globo balanceada de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque el tapón además incluye una segunda entrada, el pasaje de flujo se define entre la primera entrada, la segunda entrada y la salida, la válvula además presenta un segundo asiento de válvula colocado fijo dentro del cuerpo de válvula y desplazado linealmente desde el primer asiento de- válvula de tal forma que un flujo de fluido relativo desde la primera entrada y desde la segunda entrada a la salida se regula por medio de una posición relativa del tapón balanceado a los asientos de válvula primero y segundo.
16. 16. La válvula de globo balanceada de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque los extremos primero y segundo de la pared perimetral se configuran para exponer las superficies a la presión de fluido desde la primera entrada cuando el tapón balanceado se encuentra en un acoplamiento sellante con el primer asiento de válvula, y a la presión de fluido de la segunda entrada cuando el tapón balanceado se encuentra en acoplamiento sellante con el segundo asiento de válvula.
17. 17.- La válvula de globo balanceada de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque cuando menos uno de los extremos primero y segundo presenta un punto de contacto sellante en el borde más exterior de la pared perimetral y porque se define una superficie entre el punto de contacto sellante y el borde más interno de la pared perimetral .
18. 18. La válvula de globo balanceada de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada porque cuando menos uno de los extremos primero y segundo presentan además un reborde definido entre el punto de contacto sellante y la superficie.
19. 19. La válvula de globo balanceada de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada porque cuando menos un asiento de válvula define una superficie sellante secundaria que con untamente con el respaldo proporcionan un- acoplamiento sellante.
20. 20. Una válvula de globo balanceada que tiene un cuerpo de válvula que define un pasaje de flujo entre una primera entrada y una salida del mismo y cuando menos un asiento de válvula colocado de forma fija dentro del cuerpo de válvula, un tapón balanceado que puede moverse linealmente dentro del cuerpo de válvula en relación al cuando menos un asiento de válvula, para regular un flujo de fluido entre cuando menos la primera entrada y la salida, caracterizada porque presenta una pared perimetral generalmente cilindrica que termina en extremos primero y segundo, cada uno de los extremos primero y segundo que están configurados para exponer una superficie de los mismos a la presión de fluido desde la misma de la cuando menos una entrada y salida de tal forma que la presión de fluido sobre la pared perimetral en una dirección que tienda a impedir el movimiento , lineal del tapón balanceado se balancea por medio de la presión de fluido sobre la pared perimetral en una dirección que tienda a ayudar al movimiento lineal del tapón balanceado cuando uno de los extremos primero y segundo esté en acoplamiento sellante con el asiento de válvula.