NO329117B1 - Enhetlig tilbakeslagsventil med sfaerisk profil og erstattelig tetningselement - Google Patents
Enhetlig tilbakeslagsventil med sfaerisk profil og erstattelig tetningselement Download PDFInfo
- Publication number
- NO329117B1 NO329117B1 NO20021688A NO20021688A NO329117B1 NO 329117 B1 NO329117 B1 NO 329117B1 NO 20021688 A NO20021688 A NO 20021688A NO 20021688 A NO20021688 A NO 20021688A NO 329117 B1 NO329117 B1 NO 329117B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- damper
- unit according
- return
- replaceable
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 26
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
- F16K15/025—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring
- F16K15/026—Check valves with guided rigid valve members the valve being loaded by a spring the valve member being a movable body around which the medium flows when the valve is open
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
- F04B53/102—Disc valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7866—Plural seating
- Y10T137/7867—Sequential
- Y10T137/7868—Resilient gasket
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
- Y10T137/7904—Reciprocating valves
- Y10T137/7922—Spring biased
- Y10T137/7929—Spring coaxial with valve
- Y10T137/7937—Cage-type guide for stemless valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Check Valves (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår generelt tilbakeslagsventiler som anvendes ved pumpingsoperasjoner. Mer spesifikt angår oppfinnelsen en tilbakeslagsventil for pumpeanvendelser som inkluderer et sfærisk profilert ventilsete, et sfærisk profilert ventilelement, et erstattelig sfærisk eller konisk profilert tetningselement, en sekundær anordning for å holde komponentene sammen som en enhet og en fluidutløpsvei som er uhindret rundt tetningselementets periferi.
Tilbakeslagsventiler er anordninger som muliggjør strømning av fluid gjennom en strømningsvei i den ene retningen, men sperrer for strømning i den mot-satte retningen. De anvendes for en rekke formål. Én blant de mange industrielle anvendelsene av tilbakeslagsventiler er for trykk- og sugepumper eller resipreser-ende pumper (eng: reciprocating pumps). Trykk- og sugepumper anvendes av feltarbeidere under en rekke forskjellige operasjoner for å bygge opp trykket i en slemningsblanding av faste stoffer og væsker og for å transportere fluider og blandinger fra ett sted til et annet.
For eksempel anvendes trykk- og sugepumper under boringsoperasjoner for å bygge opp trykket i en slemningsblanding av faste stoffer og væsker kjent som boreslam til bunnen av et hull som er boret ned i undergrunnen. Slammet under trykk anvendes for å smøre og avkjøle en borkrone nedihulls og for å transportere løsnede sedimenter og borekutt opp til overflaten. Ved overflaten fjernes borekuttet og sedimentene fra det returnerende boreslammet for under-søkelse og det filtrerte boreslammet kan gjenbrukes. I mange tilfeller er det sterkt abrasive partikler i fluidet som pumpes gjennom systemet. På grunn av disse sterkt abrasive komponentene må ventiler og tetninger for trykk- og sugepumper konstrueres for å tåle tøff abrasjon samtidig som de opprettholder en positiv tetningsvirkning og står imot høye operasjonstrykk.
Et skjematisk diagram av en trykk- og sugepumpe tilveiebrakt med en tilbakeslagsventil er vist i figur 1.1 en pumpe av denne typen løper et stempel 21 frem og tilbake inne i en sylinder 20 i den retningen som er vist med pilen 24. Tilbakeslagsventiler 22 er tilveiebrakt ved innløp 25 til og utløp 26 fra sylinderen 20 for å begrense strømningen av fluid til én retning. Ved fluidinnløpet 25 er en tilbakeslagsventil 22 plassert og orientert på en slik måte at den kun tillater innkom-mende strømning. Ved utløpet 25 er en annen tilbakeslagsventil 26 posisjonert på en slik måte at den kun tillater utgående strømning. Anvendelse av tilbakeslagsventiler 22 ved pumpeinnløp 25 og -utløp 26 gjør at pumpen kan fungere på en mye enklere måte som ikke krever regulerings- eller driveranordninger for å åpne og lukke innløps- 25 og utløpsventilene 26 til riktige tider. Tilbakeslagsventiler 22 er ofte fjærbelastede slik at de lukkes automatisk når det er lavt eller det ikke er noe fluidovertrykk. Tilbakeslagsventiler 22 som er hensiktsmessige for pumpeanvendelser er også konstruert på en slik måte at trykket i tilbakestrømsretningen bidrar til tetningsmekanismens styrke.
For pumpeanvendelser som innbefatter flere tilbakeslagsventiler er det foretrukket at alle tilbakeslagsventilene er av samme konstruksjon for å sikre at pumpens innløps- og utløpsegenskaper er de samme. I tillegg gjør anvendelse av identiske tilbakeslagsventiler at operatøren må bringe med seg færre utskiftings-deler, ettersom det kun er nødvendig med deler til én type ventil. For mange anvendelser er det videre foretrukket at tilbakeslagsventilene er enhetlige, eller selvstendige. En skadet, enhetlig tilbakeslagsventil kan enkelt fjernes fra pumpeenheten og erstattes med minimalt med verktøy og arbeid. Straks den enhetlige tilbakeslagsventilen er fjernet fra pumpeanordningen kan den tas fra hverandre og repareres dersom dette er mulig. Ved å erstatte tilbakeslagsventiler som hele enheter kan en minimere de kostbare forsinkelsene av operasjonene.
Figur 2 viser en enhetlig tilbakeslagsventil ifølge tidligere teknikk som er et typisk eksempel på de som anvendes for trykk- og sugepumpeenheter. Tilbakeslagsventilenheten 80 ifølge tidligere teknikk inkluderer et ventillegeme 81, et tetningselement 82, en forspenningsfjær 83 og en fjærskål 84. Tetningselementet 82 innbefatter en konisk tetningsflate 88 og føringspinner 85 som forenkler linje-føringen i ventillegemet 81. Ventillegemet 81 har et tilhørende konisk ventilsete 87, en innvendig diameter 89 og roterende låseører 90 som bringes i inngrep med fjærskålen 84. Fjærskålen 84 har roterende låsetapper 91 og fluidstrømningsveier 86. De roterende låsetappene 91 på fjærskålen 84 samvirker med de roterende låseørene 90 på ventillegemet 81 og danner det som vanligvis betegnes en bajonettkopling.
Tilbakeslagsventilen monteres ved å plassere tetningselementet 82 inn i ventillegemet 81, plassere forspenningsfjæren 83 på tetningselementet 82, plassere fjærskålen 84 over fjæren 83 og komprimere fjæren 83 inntil fjærskålen 84 bringes i kontakt med ventillegemet 81, og deretter sammenkople bajonettkonnek-torene ved å dreie skålen 84 med klokken i forhold til ventillegemet 81. Etter monteringen kan tetningselementet 82 beveges fritt opp og ned inne i enheten, mens føringspinnene 85 sikrer at når det er i den nedre stillingen, så linjeføres tetningsflaten 88 på tetningselementet 82 korrekt med ventilsetet 87. Denne ventilkonstruksjonen tillater strømning fra ventillegemet 81 gjennom skålen 84, men hindrer fluidet i å strømme fra skålen 84 og gjennom ventillegemet 81. For-spenn ingsfjæren 83 tjener både til å stenge ventilen når det er lavt trykk og til å opprettholde det spennet som er nødvendig for å opprettholde bajonettkoplingen.
Det er foretrukket at alle komponentene av en trykk- og sugepumpe konstrueres på en slik måte at strømningen av arbeidsfluid hindres i så liten grad som mulig. Hindringer i fluidstrømningen i pumpeenheten kan skape turbulens i strøm-ningen, noe som øker fluidets strømningsmotstand. Ved å redusere strømnings-motstanden kan pumpens effektivitet, eller forholdet mellom utført og tilført arbeid, økes. Økning av en pumpes effektivitet reduserer operasjonskostnadene. I tillegg, på grunn av de ovennevnte abrasive partiklene som finnes i fluider, dersom tilbakeslagsventiler ifølge tidligere teknikk installeres i pumpeanvendelser hvor det finnes faste partikler, vil de utsettes for en enorm erosjonsslitasje og prematur svikt. En virkningsfull tilbakeslagsventilkonstruksjon for trykk- og sugepumpeanvendelser må således være bestandig mot abrasive elementer og opprettholde en tett forsegling.
Konstruksjonen av føringspinner for enhetlige tilbakeslagsventiler ifølge tidligere teknikk hindrer den frie strømningen av fluider fra ventillegemet til fjærskålen og kan forårsake uønsket turbulens. Videre inkluderer tilbakeslagsventiler konstruert ifølge tidligere teknikk én enkelt fjær for å presse tetningselementet i anlegg mot ventilsetet og for å opprettholde bajonettkoplingen mellom ventillegemet og fjærskålen. Dersom denne forspenningsfjæren svikter eller svekkes vil ventilen ifølge tidligere teknikk kunne separeres under operasjon og skade de om-kringliggende pumpekomponentene. For å forlenge pumpens levetid og minimere operasjonskostnadene er det ønskelig med et alternativ til konstruksjonene ifølge tidligere teknikk.
Foreliggende oppfinnelse er en enhetlig tilbakeslagsventil som inkluderer en sfærisk ventilsetegeometri, en konstruksjon som tilveiebringer uhindret strømning, en ventiltetning som kan erstattes på stedet og en uavhengig anordning for å holde sammen enheten (eng: assembly maintenance device). Den sfæriske geometrien er en forbedring i forhold til den tradisjonelle, koniske geometrien i det at ventilen fungerer uten en presis linjeføring av dens komponenter. Ved å fjerne behovet for føringselementene ifølge tidligere teknikk kan forstyrrelsen av fluid-strømningen i ventilen og den induserte turbulensen i strømningen minimeres.
Oppfinnelsen inkorporerer også et erstattelig tetningselement tilveiebrakt rundt tetningsspjeldet som er bestandig mot partikkelabrasjonen som forekommer under enkelte trykk- og sugepumpeanvendelser. Når det elastomere tetningselementet til slutt er slitt i en slik grad at det ikke fungerer, kan elementet raskt erstattes på stedet, slik at ventilen kan repareres på en billig måte og tas tilbake i drift.
I en foretrukket utførelsesform er anordningen for å holde sammen enheten et kompresjonselement i form av en bølgefjær (eng: wave spring). Denne anordningen jobber uavhengig av ventilspjeld-forspenningsanordningen for å holde sammen tilbakeslagsventilenheten som en enhet ved svikt eller svekkelse av hoved-ventilforspenningsfjæren. Figur 1 er en skjematisk representasjon av en trykk- og sugepumpeanord-ning som innbefatter innløps- og utløps-tilbakeslagsventiler; Figur 2a er en tegning av en typisk enhetlig tilbakeslagsventil ifølge tidligere teknikk, der delene er trukket fra hverandre; Figur 2b er en perspektivskisse av anordningen i figur 2a i montert tilstand; Figur 3 er en tegning av en enhetlig tilbakeslagsventil ifølge foreliggende oppfinnelse, der delene er trukket fra hverandre; Figur 4 er en tegning av den enhetlige tilbakeslagsventilen i figur 3 i montert tilstand; Figur 5 er et seksjonssnitt av ventillegemet i den enhetlige tilbakeslagsventilen i figur 3; Figur 6 er et seksjonssnitt av tetningsspjeldet i den enhetlige tilbakeslagsventilen i figur 3; Figur 7 er et seksjonssnitt av det erstattelige tetningselementet i den enhetlige tilbakeslagsventilen i figur 3; og Figur 8 er et seksjonssnitt av utløpsbekledningen til den enhetlige tilbakeslagsventilen i figur 3; Figur 9 er en tegning av den enhetlige tilbakeslagsventilen, uten tetningsanordning, i montert tilstand.
Først med henvisning til figurene 3 og 4 inkluderer en enhetlig tilbakeslagsventilenhet 10 ifølge foreliggende oppfinnelse en utløpskledning 11, en forspenningsfjær 12, en ventil 18, en bølgefjær 15 og et ventillegeme 16. Ifølge en foretrukket utførelsesform omfatter ventilen 18 et ventiltetningsspjeld 13 og en erstattelig tetningsanordning 14.
Nå med henvisning til figur 5 inkluderer ventillegemet 16 et sfærisk profilert ventilsete 56, roterende bajonettkonnektorører 52, en anlegningsflate 54 og et fluidinnløp 58. Profilet til det sfæriske ventilsetet 56 kan beskrives som krysnings-flaten mellom ventillegemet 16 og en tenkt sfære 55 med en radius 57 og et senter 53 som ligger på senteraksen 59 til ventillegemet 16.
Nå med henvisning til figurene 6 og 7 inkluderer ventilspjeldet 13 fortrinnsvis en utvendig diameter 38, en spjeldoverflate 34, en annulær skulder 40, en tetningsdiameter 33 og et fjærsete 32 for forspenningsfjæren. Spjeldoverflaten 34 har fortrinnsvis et sfærisk profil anpasset geometrien til ventilseteandelen 56 av ventillegemet i figur 5. Det er tilveiebrakt en innskjæring 36 i bunnen av ventilspjeldet 13 for å redusere spjeldets totale vekt. Tetningslommen 39 mellom den utvendige diameteren 38 og tetningsdiameteren 33 er anpasset for å ta imot den erstattelige tetningen 14.
Nå med henvisning til figur 7 inkluderer tetningen 14 en utvendig diameter 46, en annulær tetningsflate 42, et annulært V-spor 47 og et indre tetningselement 48 med en innvendig tetningsleppe (eng: seal lip) 49. Tetningen 14 er fortrinnsvis tilveiebrakt med en mindre innvendig diameter enn den utvendige tetningsdiameteren 33 til tetningsspjeldet 13. Tetningen 14 monteres på ventilspjeldet 13 ved å strekke den over skulderen 40 inntil den anlegges i tetningslommen 39. På grunn av at diameteren til kanten 49 i avlastet tilstand er mindre enn tetningsdiameteren 33, vil tetningselementet 48 strekkes og V-spor seksjonen 47 komprimeres. Dette gjør at den innvendige tetningsleppen 49 presser tett mot tetningsdiameteren 33 og med det skaper en fluidtett forsegling mellom ventilspjeldet 13 og tetningen 14.
I likhet med spjeldoverflaten 34 av ventilspjeldet 13 har tetningsflaten 42 av tetningen 14 fortrinnsvis et sfærisk profil og er også anpasset geometrien til ventilsetet 56. På grunn av sin elastomere beskaffenhet kan tetningsflaten 42 av tetningen 14 også være konisk. Når de er montert rundt ventilspjeldet 13 utgjør tetningsflaten 42 og spjeldoverflaten 34 den primære anordningen for å hindre reversert strømning av arbeidsfluidet fra ventilutløpene 64 gjennom innløpet 58. Ettersom den kan fjernes fra ventilspjeldet 13, kan tetningen 14 på en enkel måte erstattes når den er utslitt, slik at den bruksdyktige levetiden til ventilspjeldet 13 forlenges.
En vil forstå at tetningen 14 kan utelates fra den beskrevne konstruksjonen som vist i figur 9 dersom dette er ønskelig. Ventilspjeldet 13 kan selv være laget av et elastomert materiale, om dette er ønskelig, eller av et hvilket som helst annet materiale som er bestandig mot fluidstrømningen, så lenge det tilveiebringer en tetning mot ventilsetet 56.
Nå med henvisning til figur 8 inkluderer utløpsbekledningen 11 ventilutløps-innskjæringer 64 tilveiebrakt rundt periferien og roterende bajonettkonnektortapper 68 som er anpasset bajonettkonnektorørene 52 på ventilsetet 16. En spjeldstopper 62 er tilveiebrakt inne i utløpsbekledningen for å hindre at ventilspjeldet 13 beveges lengre enn en spesifisert maksimal avstand fra ventilsetet 52.
Igjen med henvisning til figurene 3 og 4 kan nå forspenningsfjæren 12 og bølgefjæren 15 beskrives. Forspenningsfjæren 12 er en enkel spiralfjær som, når den komprimeres, tilveiebringer en kraft mellom utløpsbekledningen 11 og ventilspjeldet 13. Selv om en utførelsesform som omfatter en enkel metallisk spiralfjær med sirkulært tverrsnitt er vist, inkluderer alternative utførelsesformer av oppfinnelsen hvilke som helst hensiktsmessige forspenningsanordninger, inklusive sådanne som ikke er laget av metall eller ikke har et sirkulært tverrsnitt. I tillegg kan en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen inkludere et forspenningselement som er laget av et viskoelastisk materiale, for eksempel en myk gummi eller en elastomer, som gir ventilspjeldet en dempningseffekt i tillegg til fjæregenskapene til tradisjonelle fjæranordninger.
Bølgefjæren 15 er fortrinnsvis laget av et flatt metallbånd med et i det ves-entlige rektangulært tverrsnitt som utformes til en sirkulær ring. Rundt periferien til denne ringen 15 er båndmaterialet utstuket til den sinusoidale geometrien som er vist i figur 4. Som en følge av sin sinusoidale utforming synes fjæren "bølgeformet" når den sees fra siden. Bølgefjæren 15 har en funksjon som er ekvivalent med den til en typisk spiral-kompresjonsfjær, men er betydelig kortere. Bølgefjæren 15 er foretrukket fremfor andre typer kompakte kompresjonsfjærer på grunn av dens enkle operasjon, dens enkle montering og dens evne til på en pålitelig måte å til-veiebringe en kompresjonslast som verken er for høy eller for lav.
Den enhetlige tilbakeslagsventilen som er vist i figurene 3 og 4 monteres ved å plassere ventilspjeldet 13 sammen med den monterte tetningen 14 på toppen av ventilsetet 56 på ventillegemet 16. Bølgefjæren 5 installeres deretter over bajonettlåsørene 52 og anlegges mot anlegningsflaten 54 på ventillegemet 16. Forspenningsfjæren 12 plasseres inn i fjærsetet 32 på ventilspjeldet 13 og utløpsbekledningen 11 plasseres over forspenningsfjæren 12. For å fullføre monteringen presses utløpsbekledningen 11 mot ventillegemet 16, slik at både forspenningsfjæren 12 og bølgefjæren 15 komprimeres. Mens begge fjærene 12 og 15 er komprimerte roteres utløpsbekledningen 11 inntil bajonettkonnektor-tappene 68 linjeføres med sine respektive motparter 52 på ventillegemet 16. Når ørene 52 og tappene 68 er linjeførte kan fjærene 12 og 15 komprimeres ytterligere inntil utløpsbekledningen 11 kan roteres for å engasjere bajonettlåsen.
Etter monteringen kan den enhetlige tilbakeslagsventilen settes i drift. Ventilen er konstruert for å "åpnes" og muliggjøre strømning av fluid derigjennom når kraften fra arbeidsfluidet i den positive strømningsretningen 60 overstiger kompresjonskraften fra forspenningsfjæren 12 som holder ventilen 18 mot ventilsetet 56. Dersom trykkfallet i strømningen avtar eller reverseres vil forspenningsfjæren lukke ventilen 18 mot ventilsetet 56 og forhindre reversert fluidstrømning.
Spjeldstopperen 62 er integrert i geometrien til utløpsbekledningen 16 for å hindre at ventilspjeldet 13 forflyttes lengre enn en forbestemt maksimalt tillatt distanse. En for stor forskyvning av ventilspjeldet 13 vil kunne forårsake at spjeldet kiles fast eller reverseres i utløpsbekledningen. En fastkilt eller reversert ventilspjeld 13 vil hindre at ventilenheten 10 fungerer som den skal. Spjeldstopperen 62 hindrer en slik overdreven forskyvning.
Bølgefjæren 15 tjener til å holde bajonettlåsen engasjert og til å forhindre en uønsket demontering av tilbakeslagsventilen 10 under operasjon. I enhetlige tilbakeslagsventiler uten sammenholdingsfjærer 15 vil hoved-forspenningsfjæren 12 være det eneste som holder sammen bajonettlåsen. Dersom forspenningsfjæren 12 svikter eller svekkes vil bajonettkonnektoren kunne frigjøres under bruk, med alvorlige konsekvenser. Siden bølgefjæren 15 ifølge foreliggende oppfinnelse ikke gjennomgår sykliske belastninger under åpning og lukking av ventilen utsettes den ikke for den utmattingen som konvensjonelle forspenningsfjærer 12 utsettes for, og kan holde sammen tilbakeslagsventilen 10 som én enhet lenge etter at andre komponenter svikter.
Det sfæriske ventilsetet 56 og de sfæriske tetningsflatene 34 og 42 er foretrukket fordi de muliggjør positiv tetning uten at det er nødvendig med en presis linjeføring av de passformede komponentene. Systemer ifølge tidligere teknikk som anvender koniske tetningsflategeometrier krever linjeføringsanordninger for å sikre at ventilen anlegges og forsegler på en adekvat måte. Ettersom oppfinnelsen ikke krever en presis linjeføring av ventilspjeldet 13 med ventillegemet 16 er det ikke nødvendig med linjeføringsanordninger. Ved å fjerne behovet for linjeførings-enheter unngår en å hindre fluidstrømningen gjennom anordningen, slik at ventilen heten 10 ifølge foreliggende oppfinnelse hindrer strømningen i mindre grad enn konstruksjoner ifølge tidligere teknikk.
Endelig, siden den primære tetningsanordningen 14 på tilbakeslagsventilen 10 er erstattelig, kan ventilenhetens levetid forlenges i vesentlig grad i forhold til levetiden til tradisjonelle ventiler ganske enkelt ved å skifte ut utslitte tetninger. Konstruksjonen med erstattelige tetninger tilveiebringer en fordel fremfor tidligere konstruksjoner på grunn av det store antallet materialer som potensielt kan brukes i tetningen 14. Avhengig av beskaffenheten til fluidet som strømmer gjennom tilbakeslagsventilene kan tetningsmaterialene velges slik at ytelsen og slitebe-standigheten maksimeres for den aktuelle anvendelsen.
Selv om enkelte aspekter ved oppfinnelsen er beskrevet med konkret henvisning til en enhetlig tilbakeslagsventil som anvendes i forbindelse med trykk- og sugepumper, er det underforstått at særtrekkene ved disse kan anvendes eller be-nyttes for andre anvendelser og at foreliggende oppfinnelse med fordel kan anvendes for en hvilken som helst trykk- og sugepumpeanvendelse. Mens de foretrukk-ede utførelsesformene av oppfinnelsen er vist og beskrevet, kan fagfolk på om-rådet foreta modifikasjoner av disse uten å bevege seg utenfor tanken bak og be-læringene fra oppfinnelsen. For eksempel kan de relative dimensjonene til forskjellige deler, materialene av hvilke komponentene lages og andre parametre varieres.
Utførelsesformene beskrevet her er kun ment som eksempler, og er ikke begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen og prinsipp-ene beskrevet her er mulige, og ligger innenfor oppfinnelsens rekkevidde. Følgelig begrenses ikke beskyttelsens rekkevidde av den overfor gitte beskrivelsen, men begrenses kun av de etterfølgende patentkravene, idet rekkevidden inkluderer alle ekvivalenter til kravenes tema.
Claims (20)
1. Enhetlig tilbakeslagsventilenhet,
karakterisert ved at den omfatter: et ventillegeme (16) med en boring derigjennom, der nevnte boring har et innløp (58) og et utløp (64); et ventilspjeld (13) som engasjerer nevnte ventillegeme (16) ved nevnte utløp (64); en ventilskål som engasjerer nevnte ventillegeme (16) og som omgir nevnte ventilspjeld (13) og nevnte utløp (64); et første forspenningselement (15) i kompresjon mellom nevnte ventillegeme (16) og nevnte ventilskål (11), som spenner nevnte ventillegeme (16) i anlegg mot nevnte ventilskål (11); og et andre forspenningselement (12) i kompresjon mellom nevnte ventilskål (11) og nevnte ventilspjeld (13), som presser nevnte ventilskål (11) og nevnte ventilspjeld (13) fra hverandre; der ventilenheten er konfigurert på en slik måte at fluidtrykk som komprime-rer det andre forspenningselementet (12) ikke tenderer til å komprimere nevnte første forspenningselement (15).
2. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
hvori nevnte ventillegeme (16) og nevnte ventilspjeld (13) begge innbefatter en passformet overflate, idet nevnte passformede overflater definerer en grenseflate derimellom og nevnte grenseflate omfatter en andel av en sfærisk overflate.
3. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en erstattelig innsetning.
4. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en erstattelig innsetning og nevnte erstattelige innsetning utgjør en del av nevnte passformede overflate på nevnte ventilspjeld (13).
5. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en elastomer, erstattelig innsetning.
6. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
videre omfattende en strømningsvei mellom nevnte ventilsete og nevnte ventil hvori ventilspjeldet (13) beveges vekk fra utløpet, idet nevnte strømningsvei er kontinuerlig rundt periferien til nevnte ventil.
7. Enhetlig tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1,
videre omfattende en låseinnretning for å forbinde nevnte ventilholder med nevnte ventillegeme, og hvori: nevnte utløp av nevnte ventillegeme har et ventilsete; ventilspjeldet (13) er konfigurert for å tette av nevnte utløp (64) når nevnte ventilspjeld (13) engasjerer nevnte ventilsete; nevnte ventilskål (11) inkluderer en ventilstopper, slik at når nevnte ventilspjeld (13) presses vekk fra nevnte ventilsete, så begrenses bevegelsen av denne bort fra ventilsetet av nevnte ventilstopper; nevnte første forspenningselement (15) som presser nevnte ventilskål vekk fra nevnte ventillegeme for å opprettholde låsegrepet til nevnte låseinnretning; og nevnte andre forspenningselement (12) som presser nevnte ventil vekk fra nevnte skål og i anlegg mot nevnte ventilsete; slik at når fluidtrykket ved nevnte innløp (58) er tilstrekkelig til å overvinne kraften som påføres mot nevnte ventilspjeld (13) fra nevnte andre forspenningselement (12), så beveges nevnte ventilspjeld (13) vekk fra nevnte ventilsete og til en åpen stilling som muliggjør strømning av fluid ut gjennom nevnte utløp (64).
8. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 7,
hvori nevnte låseinnretning er en bajonettkonnektor.
9. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 7,
hvori nevnte første forspenningselement (15) er en fjær.
10. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 7,
hvori nevnte første forspenningselement (15) er en bølgefjær.
11. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 7,
hvori når nevnte ventilspjeld (13) er i nevnte åpne stilling, så dannes det en strømningsvei mellom nevnte ventilsete og nevnte ventilspjeld (13) som er kontinuerlig rundt periferien til nevnte ventilspjeld (13).
12. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 7,
hvori nevnte ventil har et profil som defineres av skjæringen av ventillegemet (16) med en tenkt sfære med sentrum et sted langs senteraksen til nevnte åpning i nevnte ventillegeme (16).
13. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 12,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en passformet overflate som defineres av en andel av en sfære med samme krumningsradius som krumningen til nevnte ventilsete.
14. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 13,
hvori nevnte passformede overflate ihvertfall delvis utgjøres av en erstattelig tetningsinnsetning.
15. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 14,
hvori nevnte erstattelige tetningsinnsetning inkluderer en kant som engasjerer nevnte ventilspjeld (13) og tilveiebringer en positiv tetning med nevnte ventilspjeld (13).
16. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 14,
hvori nevnte erstattelige tetningsinnsetning omfatter en slitebestandig elastomer.
17. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 1, hvori
nevnte ventillegeme (16) og nevnte ventilspjeld (13) begge innbefatter en passformet overflate, idet nevnte passformede overflater definerer en grenseflate derimellom og nevnte grenseflate omfatter en andel av en sfærisk overflate.
18. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 17,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en erstattelig, elastomer innsetning.
19. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 17,
hvori nevnte ventilspjeld (13) inkluderer en erstattelig innsetning og nevnte erstattelige innsetning utgjør en del av nevnte passformede overflate på nevnte ventilspjeld (13).
20. Tilbakeslagsventilenhet ifølge krav 17,
hvori nevnte låseinnretning er en bajonettkonnektor.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/417,555 US6227240B1 (en) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | Unitized spherical profile check valve with replaceable sealing element |
PCT/US2000/028478 WO2001027507A1 (en) | 1999-10-13 | 2000-10-13 | Unitized spherical profile check valve with replaceable sealing element |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20021688D0 NO20021688D0 (no) | 2002-04-10 |
NO20021688L NO20021688L (no) | 2002-06-12 |
NO329117B1 true NO329117B1 (no) | 2010-08-30 |
Family
ID=23654457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20021688A NO329117B1 (no) | 1999-10-13 | 2002-04-10 | Enhetlig tilbakeslagsventil med sfaerisk profil og erstattelig tetningselement |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6227240B1 (no) |
EP (1) | EP1232351B1 (no) |
AR (1) | AR025868A1 (no) |
AU (1) | AU1204401A (no) |
CA (1) | CA2386182C (no) |
GB (1) | GB0207842D0 (no) |
MX (1) | MXPA02003630A (no) |
NO (1) | NO329117B1 (no) |
WO (1) | WO2001027507A1 (no) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040007824A1 (en) * | 2001-07-13 | 2004-01-15 | Durham Kevin Patrick | Elastomeric sealing element for gas compressor valve |
EP2275680A1 (en) * | 2001-07-13 | 2011-01-19 | Delaware Capital Formation, Inc. | Elastomeric sealing element for gas compressor valve |
US7063102B2 (en) * | 2003-09-12 | 2006-06-20 | Feng Yi Outdoor Leisure Equipment Enterprise Co., Ltd. | Air tap assembly |
US7353842B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-04-08 | Q3Jmc, Inc. | Air fitting with an integral check valve |
US7163187B2 (en) * | 2004-09-29 | 2007-01-16 | Seal Tech, Inc. | Non-sliding valve |
US20070193633A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Conbraco Industries, Inc. | Self-contained check valve module |
DE102006013667A1 (de) * | 2006-03-24 | 2007-09-27 | Robert Bosch Gmbh | Thermische Entgratanlage mit Schnellentlüftung |
US20100002961A1 (en) * | 2007-07-19 | 2010-01-07 | Mo Products Inc. | Sealing Bag |
US8985482B1 (en) * | 2007-11-09 | 2015-03-24 | Fore front Product Design, LLC | Portable pressurized sprayer |
US20090320939A1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-12-31 | KED Innovations, Inc. | Check Valve |
US20130112661A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-09 | Robert A. DAMBRA | Rapid change mig nozzle configurations and related methods |
ITTO20120084A1 (it) * | 2012-02-01 | 2013-08-02 | Elbi Int Spa | Dispositivo di sicurezza per pompe. |
JP5790674B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2015-10-07 | 株式会社デンソー | リリーフ弁装置 |
US20140318122A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-30 | Daniel J. Begley | Blow Off Valve and Related System and Method |
US20150211641A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | Gardner Denver Water Jetting Systems, Inc. | Valve cartridge assembly with a suction valve in line with a discharge valve and a suction valve seat circumscribing an inlet which the suction valve covers |
CN103953759B (zh) * | 2014-04-27 | 2016-03-16 | 温州志杰机电科技有限公司 | 一种法兰接头铜合金五叶连筋止回阀 |
DE102014222741A1 (de) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Drosselung einer Fluidströmung und korrespondierende Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden |
US20160238156A1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | Schlumberger Technology Corporation | Pump valve seal with abrasion gauge |
WO2017050392A1 (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Sca Hygiene Products Ab | Pump with a polymer spring |
MX2018003521A (es) | 2015-09-25 | 2018-09-11 | Sca Hygiene Prod Ab | Bomba para distribucion de fluidos. |
EP3600687B1 (en) | 2017-03-29 | 2023-01-25 | Essity Hygiene and Health Aktiebolag | Plastomer spring with captive valve |
US11157026B1 (en) * | 2019-01-25 | 2021-10-26 | 3A Holdings, Llc | Apparatus, systems and methods for managing fluids comprising a two-stage poppet valve |
US11384856B2 (en) | 2020-02-05 | 2022-07-12 | Triangle Pump Components, Inc. | Spherical pump valve |
FR3123954A1 (fr) * | 2021-06-14 | 2022-12-16 | Danfoss Commercial Compressors | Un agencement de soupape de refoulement pour un compresseur frigorifique |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1693355A (en) * | 1927-06-16 | 1928-11-27 | Trippensee Sales And Mfg Compa | Refrigerating apparatus |
US2161833A (en) * | 1937-01-05 | 1939-06-13 | Sullivan Machinery Co | Sealing device |
US2274996A (en) * | 1940-07-31 | 1942-03-03 | Duplex Spherical Valve Co Inc | Valve |
US2329576A (en) * | 1942-01-27 | 1943-09-14 | American Well & Prospecting Co | Slush pump valve |
US2710023A (en) * | 1951-08-22 | 1955-06-07 | Durabla Mfg Company | Check-unit or valve |
US2683464A (en) * | 1952-07-24 | 1954-07-13 | Weatherhead Co | Relief valve seal |
GB778884A (en) * | 1954-05-31 | 1957-07-10 | Anciens Ets Brisson | Improvements in and relating to valves |
US2940472A (en) * | 1957-02-25 | 1960-06-14 | Futurecraft Corp | Check valve |
US2904065A (en) * | 1957-05-10 | 1959-09-15 | Perry Plastics Inc | Valve for fuel pumps and the like |
US3025874A (en) * | 1960-04-25 | 1962-03-20 | Superior Valve And Fittings Co | Pressure relief valve |
US3029835A (en) * | 1960-05-17 | 1962-04-17 | Sealol Corp | Check valve with resilient auxiliary seal |
US3358770A (en) * | 1965-04-16 | 1967-12-19 | Zanal Corp Of Alberta Ltd | Cementing valve for oil well casing |
US3457949A (en) * | 1966-08-24 | 1969-07-29 | Albert L Coulter | Check valve |
US3503418A (en) * | 1968-03-04 | 1970-03-31 | American Mach & Foundry | Chemical feeding apparatus |
US3664371A (en) * | 1970-10-23 | 1972-05-23 | Us Navy | Resilient poppet valve |
US4700741A (en) * | 1986-09-08 | 1987-10-20 | Graco Inc. | Ball check valve |
US4827968A (en) * | 1988-01-19 | 1989-05-09 | Facet Enterprises, Inc. | Check valve for an electromagnetic fluid pump having a dual valve seat |
US4922957A (en) * | 1989-03-08 | 1990-05-08 | National-Oilwell | Valve with replaceable seal element |
US4951707A (en) * | 1989-04-10 | 1990-08-28 | National-Oilwell | Seal for a pump valve |
US5193579A (en) * | 1990-06-23 | 1993-03-16 | Filterwerk Mann & Hummel Gmbh | Internal combustion engine lubricating oil filter valve |
US5193577A (en) * | 1990-06-25 | 1993-03-16 | Holthuis B.V | Sludge pump valve |
US5230363A (en) * | 1991-04-10 | 1993-07-27 | Dowell Schlumberger Incorporated | Suction valve for high pressure slurry pump |
US5226445A (en) * | 1992-05-05 | 1993-07-13 | Halliburton Company | Valve having convex sealing surface and concave seating surface |
DE4236481C2 (de) * | 1992-10-29 | 1995-07-13 | Bosch Gmbh Robert | Rückschlagventil |
US5435345A (en) * | 1993-07-14 | 1995-07-25 | Siemens Automotive L.P. | Flow through fuel pressure regulator |
US5435337A (en) * | 1993-12-15 | 1995-07-25 | Fike Corporation | Inline control valve for controlling fluid flow |
US5954487A (en) * | 1995-06-23 | 1999-09-21 | Diesel Technology Company | Fuel pump control valve assembly |
US5839468A (en) * | 1995-10-06 | 1998-11-24 | Gene Bias | Pump valve |
-
1999
- 1999-10-13 US US09/417,555 patent/US6227240B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-09-27 AR ARP000105078A patent/AR025868A1/es active IP Right Grant
- 2000-10-13 EP EP00973543A patent/EP1232351B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 MX MXPA02003630A patent/MXPA02003630A/es active IP Right Grant
- 2000-10-13 CA CA002386182A patent/CA2386182C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-13 AU AU12044/01A patent/AU1204401A/en not_active Abandoned
- 2000-10-13 WO PCT/US2000/028478 patent/WO2001027507A1/en active Application Filing
-
2002
- 2002-04-04 GB GBGB0207842.6A patent/GB0207842D0/en active Pending
- 2002-04-10 NO NO20021688A patent/NO329117B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB0207842D0 (en) | 2002-05-15 |
NO20021688L (no) | 2002-06-12 |
MXPA02003630A (es) | 2003-10-14 |
EP1232351B1 (en) | 2010-03-17 |
WO2001027507A1 (en) | 2001-04-19 |
AU1204401A (en) | 2001-04-23 |
AR025868A1 (es) | 2002-12-18 |
US6227240B1 (en) | 2001-05-08 |
NO20021688D0 (no) | 2002-04-10 |
CA2386182A1 (en) | 2001-04-19 |
EP1232351A4 (en) | 2002-11-06 |
EP1232351A1 (en) | 2002-08-21 |
CA2386182C (en) | 2005-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO329117B1 (no) | Enhetlig tilbakeslagsventil med sfaerisk profil og erstattelig tetningselement | |
US20190264680A1 (en) | Fluid End Assembly with Modified Suction Block | |
US5127807A (en) | Ultra high pressure field end for a reciprocating pump | |
US8910658B2 (en) | Swivel top shaft valve actuator | |
US6487960B1 (en) | Hydraulic failsafe valve actuator | |
EP0273692A2 (en) | A pump head for a high pressure pump | |
US20080178938A1 (en) | Rupture disc assembly that withstands much higher back pressures than actuation pressure | |
US20020100501A1 (en) | BOP operating system with quick dump valve | |
NO329437B1 (no) | Kuleventilenhet | |
US3870439A (en) | High pressure pump fluid end | |
NO20120267A1 (no) | Portventilsammenstilling med et aksialt, fleksibelt sete | |
CA3105802A1 (en) | Spherical pump valve | |
CN113167395B (zh) | 具有压配合插入件的阀 | |
NO159681B (no) | Kuleventil. | |
US5498138A (en) | Sampling pump having a fluid motor pressure regulator | |
CA3108654C (en) | Check valve pivot pin retainer seal | |
KR20210015764A (ko) | 핀치 밸브 | |
US20210095772A1 (en) | Check Valve | |
EP3292338B1 (en) | Axial metal seal retainer and sealing member for improved fatigue resistance | |
CA2950597A1 (en) | Production string pressure relief system | |
US20080106045A1 (en) | Decoupled shaft seal for a progressive cavity pump stuffing box | |
US11149855B2 (en) | Compression seal for use on reciprocating pump | |
US5674055A (en) | Piston sealing arrangement for a sampling pump system | |
EP2930364A2 (en) | A valve assembly and a pump comprising a valve assembly | |
US20220307494A1 (en) | Spherical pump valve made of specific materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |