NO342714B1

NO342714B1 - Væskeventiler med egenskapen justerbar forsegling

Info

Publication number: NO342714B1
Application number: NO20111382A
Authority: NO
Inventors: Ross A Schade
Original assignee: Fisher Controls Int Llc
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2018-07-30
Also published as: CA2758055C; MY159165A; RU2528239C2; EP2419664B1; RU2011143286A; CN102395823B; CN102395823A; US20100264351A1; WO2010120488A1; CA2758055A1; EP2419664A1; MX2011010914A; AU2010236892B2; AU2010236892A1; AR076313A1; NO20111382A1; BRPI1014166A2; US8727309B2

Abstract

Væskeventiler med egenskapen justerbar forsegling beskrives. Et eksempel på en væskeventil har et ventilhus (202) med en strømningsåpning som muliggjør en væskestrøm gjennom den. I tillegg har væskeventilen en forsegling rundt strømningsåpningen og en forseglingsdel med en aksel som stikker ut av den. Forseglingsdelen kan flyttes i forhold til forseglingen og strømningsåpningen for å regulere væskestrømmen gjennom strømningsåpningen. I tillegg har væskeventilen et støttehus (218) som er flyttbart koplet til ventilhuset og har en passasje der akselen sitter. Støttehuset som inneholder akselen (212) og forseglingsdelen, muliggjør rotasjon av akselen og forseglingsdelen i forhold til ventilhuset og forseglingen, og der i alle fall enten støttehuset eller ventilhuset har minst én forlenget åpning som gjør at støttehuset kan bevege seg i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i en lukket stilling.

Description

VÆSKEVENTILER MED EGENSKAPEN JUSTERBAR FORSEGLING

PATENTETS OMFANG

[0001] Dette patentet relaterer seg generelt til væskeventiler og mer bestemt til væskeventiler med egenskapen justerbar forsegling.

BAKGRUNN

[0002] Anlegg eller systemer med prosessregulering bruker ofte dreieventiler som kuleventiler, spjeldventiler, eksentriske skiveventiler, eksentriske koniske ventiler for å regulere prosessvæskestrømmen. Dreieventiler har vanligvis en del som regulerer væskestrømmen (f.eks. en skive, en kule, osv.) som er plassert i strømningsbanen og roterbart koplet til ventilhuset med en aksel. Plassering av delen som regulerer væskestrømmen, for å regulere væskestrømmen gjennom noen dreieventiler, kan varieres fra en lukket stilling der delen som regulerer væskestrømmen, tetter mot en forsegling som befinner seg rundt en strømningsåpning til helt åpen eller stilling med maksimal strømningshastighet der delen som regulerer væskestrømmen, befinner seg borte fra forseglingen.

[0003] Generelt fører en større innkopling mellom delen som regulerer væskestrømmen og forseglingen når dreieventilen er i lukket stilling, til redusert lekkasjen gjennom ventilen og økt rivemomentet som trengs for å flytte delen som regulerer væskestrømmen, fra lukket mot åpen stilling.

Omvendt vil en redusert innkoplingen mellom delen som regulerer væskestrømmen

og forseglingen når dreieventilen er i lukket stilling, ha en tendens til å øke lekkasjen gjennom ventilen og redusere rivemomentet som trengs for å flytte delen som regulerer væskestrømmen, fra lukket mot åpen stilling.

SAMMENDRAG

[0004] Et eksempel på en væskeventil har et ventilhus med en strømningsåpning som muliggjør en væskestrøm gjennom den. I tillegg har væskeventilen en forseglingsdel rundt strømningsåpningen og en forsegling med en akse som stikker ut av den. Forseglingsdelen kan flyttes i forhold til forseglingen og strømningsåpningen for å regulere væskestrømmen gjennom strømningsåpningen. I tillegg har væskeventilen et støttehus som er flyttbart koplet til ventilhuset og har en passasje der akselen sitter. Støttehuset som inneholder akselen og forseglingsdelen, muliggjør rotasjon av akselen og forseglingsdelen i forhold til ventilhuset og forseglingen, og der i alle fall støttehuset eller ventilhuset har minst én forlenget åpning som gjør at støttehuset kan bevege seg i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i lukket stilling.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0005] FIG. 1 viser en kjent spjeldventil.

[0006] FIG. 2 viser et eksempel på et spjeldventil med et eksempel på et justerbart støttehus og forseglingsegenskaper.

[0007] FIG. 3 viser eksemplet på en typisk spjeldventil i FIG. 2 med eksemplet på støttehus justert i en annen stilling.

[0008] FIG. 4 viser et eksempel på et ventilhus til spjeldventilen i FIG. 2.

[0009] FIG. 5 viser eksemplet på ventilhus til eksemplet på spjeldventil i

FIG. 2.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0010] Visse eksempler vises i figurene som identifiseres ovenfor og beskrives i detalj nedenfor. Når disse eksemplene beskrives, brukes like eller identiske referansenumre for å identifisere samme eller lignende elementer. Figurene er ikke nødvendigvis i riktig målestokk og visse funksjoner og visse visninger av figurene kan vises med overdreven målestokk eller skjematisk for å gjøre dem tydeligere og/eller konsise. I tillegg beskrives flere eksempler i hele denne spesifikasjonen. En hvilken som helst funksjon fra et hvilket som helst eksempel kan inkluderes, erstatte eller på annen måte kombineres med andre funksjoner fra andre eksempler.

[0011] Eksemplene som beskrives i dette dokumentet, er relatert til egenskapene som dreieventiler med justerbar forsegling har og som forlenger vedlikeholdsintervallene når en utslitt forsegling må skiftes ut og/eller redusere presset med å skifte ut en slitt eller defekt forsegling. I tillegg kan egenskapene til den justerbare forseglingen i eksemplene på ventiler som beskrives i dette dokumentet, muliggjør justering av en viss mengde rivemoment og dermed øke den generelle reguleringen, stabiliteten og/eller nøyaktigheten til væskeprosessystemet som dreieventilen er koplet til og/eller skreddersy størrelsen på rivemomentet for å tilpasses posisjoneringsverket eller aktuatoren som er koplet til ventilen.

[0012] Eksemplene på dreieventiler som beskrives i dette dokument, har en forseglingsdel med en aksel som går gjennom en passasje i støttehuset (f.eks. en hette) som er flyttbart koplet til et ventilhus. Ventilhuset har en forlenget åpning der en del av støttehuset er plassert som gjør at støttehuset kan flyttes i forhold til ventilhuset og langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset. For å gjøre støttehuset enda mer flyttbar i forhold til ventilhuset og langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset inneholder støttehuset flere overdimensjonerte eller slissede passasjer eller åpninger der det kan plasseres en festeanordning for å kople støttehuset til ventilhuset. Helt bestemt gjør størrelsen og/eller fasongen på den forlengede åpningen som inneholder støttehuset og størrelsen og/eller fasongen på de overdimensjonerte eller slissede passasjene i forhold til en aksel på den tilsvarende festeanordningen at støttehuset kan bevege seg i forhold til ventilhuset og dermed kan forseglingsdelen endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen som befinner seg rundt strømningsåpningen når dreieventilen er i lukket stilling.

[0013] FIG. 1 viser en kjent spjeldventil 100 som har et hus 102 med en åpning 104 en boring 106. En del som regulerer væskestrømmen eller en skive 108 er i det minste delvis plassert inne i åpningen 104 for å kople en forseglingsdel 110 (f.eks. en tetningsring, osv.) som har en myk forsegling 112 (f.eks. en gummitetning, en syntetisk tetning). I tillegg er delen som regulerer væskestrømningen 108, koplet til en aksel 114 med flere tapper 116 (f.eks. en primær kopling) som er plassert i motsatt ender av delen som regulerer væskestrømningen 108. Som vist i FIG. 1 fester denne kopling både den øvre delen 118 og den nedre delen 120 av delen som regulerer væskestrømmen 108 i forhold til spjeldventilen 100. Dermed holdes delen som regulerer væskestrømningen 108, på plass langs aksen 122 på spjeldventilen 100.

[0014] Under bruk kopler delen som regulerer væskestrømmen 108, forseglingsdelen 110 for å regulere væskestrømmen gjennom åpningen 104 og dermed reguleres hastigheten på væskestrømmen gjennom spjeldventilen 100 med plasseringen av delen som regulerer væskestrømmen 108, i forhold til forseglingsdelen 110. Plasseringen av delen som regulerer væskestrømmen 108, kan reguleres mellom en lukket stilling eller tilstand der delen som regulerer væskestrømmen 108, er tett koplet til forseglingsdelen 110 og helt åpen med maksimal strømningshastighet der det finnes en avstanden mellom delen som regulerer væskestrømmen 108 og forseglingsdelen 110 og/eller er hovedsakelig parallell med væskestrømmen gjennom åpningen 104.

[0015] Over tid kan den myke forseglingen 112 på forseglingsdelen 110 slites av blant annet bruksforholdene (f.eks. væskeegenskaper) og/eller av interaksjonen med delen som regulerer væskestrømmen 108 og som dermed reduserer eller eliminerer tetningsfunksjonen og/eller egenskapene til den myke forseglingen 112. Helt bestemt, i det den myke forseglingen 112 slites, kan det dannes et gap 124 mellom delen som regulerer væskestrømmen 108 og den myke forseglingen 112 som gjør at væsken strømmen gjennom spjeldventilen 100 selv når delen som regulerer væskestrømmen 108, er i lukket stilling som vist i FIG. 1. Ventilen 100 må koples fra væskesystemet (ikke vist) som det er koplet til for å gjenopprett ventilens 100 forseglingsegenskap, og den slitte, myke forseglingen 112 må skiftes ut.

[0016] FIG. 2 viser et eksempel på en spjeldventil, en væskeventil og en

dreieventil med et ventilhus 202 som inneholder en strømningsåpning eller første åpning 204 og en forlenget åpning eller andre åpning 206 (vises tydeligst i FIG. 4). En forseglingsdel eller en del som regulerer væskestrømmen 208, er plassert i alle fall delvis inne i strømningsåpningen 204 og har et sete 209 som koples til en forsegling eller en seteflate 210 (f.eks. en tilpasset forsegling og/eller fleksibel forsegling) rundt strømningsåpningen 204. I motsetning til delen som regulerer væskestrømmen 108 i FIG. 1 der den øvre og den nedre delen 118 og 120 er begge koplet til eller støttes av huset 102 på spjeldventilen 100, har spjeldventilen 200 i FIG. 2 en aksel 212 som begynner i eller som er koplet kun til den øvre delen 214 av forseglingsdelen 208. Når den øvre delen 214 av forseglingsdelen 208 koples til akselen 212, kan forseglingen 208 flyttes via et støttehuset eller hettedel 218 i forhold til strømningsåpningen 204 langs væskestrømbanen gjennom strømningsåpningen 204 som beskrevet nedenfor. I andre eksempler kan imidlertid en nedre del 216 på forseglingsdelen 208 flyttbart koples til et ventilhus 202 gjennom en annen aksel (ikke vist).

[0017] Støttehuset 218 har en passasje 220 som inneholder en aksel 212 som kan rotere inne i passasjen 220. I tillegg har støttehuset 218 en krage 222, en forlenget del 224 og en ende eller en del 226 som er plassert i den forlengede åpningen 206. I tillegg kan en del 228 (FIG. 3) som støter opp mot enden 226 av støttehuset 218, plasseres i en fordypning 230 (FIG. 3) som befinner seg i ventilhuset 202. Generelt er størrelsen på enden 226 mindre enn størrelsen til den forlengede åpningen 206 slik at det finnes et gap 231 mellom støttehuset 218 og ventilhuset 202 slik at støttehuset 218 kan justeres i forhold til ventilhuset 202 langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset 202. Selv om den forlengede åpningen 206 som vises i FIG. 4, er avlang eller har fasong med slisse, kan den forlengede åpningen 206 ha andre egnede fasonger. Alternativt kan åpningen 206 være rund, men være overdimensjonert i forhold til enden 226 av støttehuset 218 for å muliggjøre relativ bevegelse mellom støttehuset 218 og ventilhuset 202.

[0018] For å opprettholde plasseringen av støttehuset 218 i forhold til ventilhuset 202 har ventilhuset 202 et trinn eller en skulder 232 som er konfigurert for å koples til en tilsvarende flate 234 på støttehuset 218. I noen eksempler kan en flate 236 på skulderen 232 være hovedsakelig parallell i forhold til en akse 238 gjennom strømningsåpningen 204 (f.eks. parallell til væskestrømbanen gjennom ventilhuset 202).

[0019] Støttehuset 218 har flere passasjer 241 (FIG. 5) for å flyttbart kople støttehuset 218 til ventilhuset 202, og ventilhuset 202 har flere gjengede hull 242 (FIG. 4) der det plasseres tilsvarende festeanordninger (ikke vist). Passasjene 241 (FIG. 5) overdimensjoneres i forhold til en akse (ikke vist) med de tilsvarende festeanordningene for å gjøre det mulig å justere plasseringen av støttehuset 218 i forhold til ventilhuset 202. Selv om passasjene 241 vises i FIG. 5 som hovedsakelig runde, kan passasjene 241 (FIG. 5) ha en hvilken som helst egnet fasong som muliggjør justering av støttehuset 218 i forhold til ventilhuset 201 som f.eks. en fasong med slisse, oval fasong, osv.

[0020] Under bruk kan plasseringen av forseglingsdelen 208 varieres fra en lukket stilling og/eller tilstand der forseglingsdelen 208 tetter mot forseglingen 210 og helt åpen eller en stilling med maksimal strømningshastighet der det finnes en avstand mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210 og/eller er hovedsakelig parallell til væskestrømmen gjennom strømningsåpningen 204. Med tiden kan forseglingen 210 slites av blant annet bruksforholdene og/eller av interaksjonen med forseglingsdelen 208 og dermed redusere eller eliminere tetningsfunksjonen eller forseglingens 210 egenskaper. Helt bestemt, etterhvert som forseglingen 210 slites, kan det dannes et gap 244 mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210 som gjør at væsken kan strømme gjennom spjeldventilen 200 selv om forseglingsdelen 208 er i lukket stilling som vist i FIG. 2. I motsetning til spjeldventilen i FIG. 1 kan imidlertid støttehuset 218 justeres i forhold til ventilhuset 202 og dermed endre innkoplingen mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210 eller redusere og/eller eliminere gapet 244 slik som vist i FIG. 2.

[0021] For å justere støttehuset 218 i forhold til ventilhuset 202 løsnes festeanordningene og et verktøy (ikke vist) plasseres f.eks. inne i en åpning 246 på justeringsinnretningen 248 som er eksternt tilgjengelig og som er gjengbart koplet til en åpning 250 i ventilhuset 202. Det at justeringsinnretningen 248 er eksternt tilgjengelig gjør også at plasseringen av støttehuset 218 kan justeres på stedet i forhold til ventilhuset 202. Verktøyet settes inn i åpningen 246 og vris (f.eks. med uret eller mot uret) for å flytte enden 252 av justeringsinnretningen 248 og for å koples til en flate 254 på støttehuset 218 i en retning som generelt representeres av pilen 256. Ved å flytte støttehuset 218 via justeringsinnretningen 248 i retningen som generelt representeres av pilen 256, reduseres størrelsen på gapet 244 og et overforliggende gap dannes (FIG. 3) mellom flaten 254 og ventilhuset 202. I det støttehuset 218 beveger seg i retningen som generelt representeres av pilen 256, beveger forseglingsdelen 208 seg mot og kan eventuelt koples til forseglingen 210 som vist i FIG. 3 for å hovedsakelig hindre væskestrøm gjennom strømningsåpningen 204 når forseglingen 208 er i lukket stilling. Etter at støttehuset 218 er f.eks. justert for å muliggjøre kopling mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210, strammes fasteanordningene på nytt for å sikre støttehuset 218 i forhold til ventilhuset 202. Denne metoden forlenger vedlikeholdsintervallene når en slitt forsegling må skiftes ut og/eller redusere presset med å skifte ut en slitt eller defekt forsegling.

[0022] Alternativt, for å redusere innkoplingen mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210 og/eller redusere rivemomentet som trengs for å flytte forseglingsdelen 208 fra lukket stilling mot åpen stilling løsnes festeanordningene og verktøyet settes f.eks. inn i åpningen 246 og vris slik at enden 252 av justeringsinnretningen 248 beveger seg vekk fra flaten 254 i en retning generelt representert av pilen 260. Etter at enden 252 av justeringsinnretningen 248 er i en avstand fra flaten 254, kan f.eks. en person gripe fatt i og flytte støttehuset 218 langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset 202 i en retning som er generelt representert av pilen 260. Når støttehuset 218 er i den ønskede posisjonen, koples støttehuset 218 på nytt til ventilhuset 202. Som beskrevet ovenfor, flyttes forseglingsdelen 208 når støttehuset 218 flyttes i forhold til forseglingen 210. Dermed reduseres innkoplingen mellom forseglingsdelen 208 og forseglingen 210 når spjeldventilen er i lukket stilling.

[0023] Selv om visse eksempler på metoder, apparater og fremstilte deler beskrives ovenfor, er dette patentets omfang ikke begrenset til disse.

Tvert imot dekker dette patentet alle metoder, apparater og fremstilte deler som med rimelighet faller innenfor omfanget av de vedlagte kravene enten bokstavelig eller ifølge ekvivalensprinsippet.

Claims

1. Et ventilhus som består av: en første åpning og en seteflate som koples med et sete på en væskereguleringsdel som plasseres i alle fall delvis inne i ventilhuset, og en andre åpning for å inneholde en del av en hettedel der størrelsen på den andre åpningen er tilpasset for å kunne justere plasseringen av hettedelen i ventilhuset og langs en væskestrømbane gjennom ventilhuset.

2. Ventilhuset som definert i krav 1, der størrelsen på den andre åpningen tilpasses for å muliggjøre plassering av væskereguleringsdelen slik at den kan justeres i forhold til seteflaten.

3. Ventilhuset som definert i krav 2, som består av justering av innkoplingen mellom setet og seteflaten for å kunne plassere væskereguleringsdelen og justeres i forhold til seteflaten.

4. Ventilhuset som definert i krav 1, der hettedelen er koplet til ventilhuset via gjengede festeanordninger.

5. Ventilhuset som definert i krav 1, der hettedelen består av flere passasjer med flere festeanordninger som brukes for å kople hettedelen til ventilhuset.

6. Ventilhuset som definert i krav 5, der størrelsen på flere passasjer tilpasses for å kunne justere plasseringen av hettedelen i forhold til ventilhuset og langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset.

7. I tillegg består ventilhuset som definert til krav 1, av en justeringsinnretning som er eksternt tilgjengelig og som kan justeres på stedet for å kunne justere plasseringen av hettedelen i forhold til ventilhuset og langs væskestrømbanen gjennom ventilhuset.

8. Ventilhuset som definert i krav 7, der justeringsinnretningen er gjengbart koplet til en åpning i ventilhuset.

9. Ventilhuset som definert i krav 1, der den andre åpningen har et trinn som koples til en tilsvarende flate på en del av hettedelen.

10. Ventilhuset som definert i krav 1, der den andre åpningen består av en forlenget åpning.

11. En væskeventil som består av: et hus med en strømningsåpning som muliggjør væskestrømmen gjennom den, en forsegling rundt strømningsåpningen, en forseglingsdel med en aksel som stikker ut av den, der forseglingsdelen kan flyttes i forhold til forseglingen og strømningsåpningen for å regulere væskestrømmen gjennom strømningsåpningen, og et støttehus som er flyttbart koplet til et ventilhuset og som har en passasje til det som holder akselen og forseglingsdelen for å muliggjøre rotasjon av akselen og forseglingsdelen i forhold til ventilhuset og forseglingen i forhold til ventilhuset og der enten støttehuset eller ventilhuset har minst én forlenget åpning som muliggjør bevegelse av støttehuset i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i en lukket stilling.

12. Væskeventilen som defineres i krav 11, der støttehuset har flere passasjer som har flere festeanordninger for å flyttbart kople støttehuset til ventilhuset.

13. Væskeventilen som defineres i krav 12, der størrelsen på flere passasjer tilpasses for å muliggjøre justering av plasseringen av støttehuset i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i lukket stilling.

14. Væskeventilen som defineres i krav 11, der væskeventilen består av en spj eldventil.

15. Væskeventilen som defineres i krav 11, som i tillegg har en justeringsinnretning som er ekstern tilgjengelig på stedet for å muliggjøre justering av plasseringen av støttehuset i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i lukket stilling.

16. Ventilen som er definert i krav 15, der justeringsinnretningen er gjengbart koplet til en åpning i ventilhuset.

17. En væskeventil som består av: et ventilhus med en strømningsåpning som muliggjør en væskestrøm gjennom den, en forsegling rundt strømningsåpningen, en forseglingsdel med en aksel som stikker ut av den, der forseglingsdelen kan flyttes i forhold til forseglingen og strømningsåpningen for å regulere væskestrømmen gjennom strømningsåpningen, et støttehus som er flyttbart koplet til ventilhuset og som har en passasje som inneholder akselen, der støttehuset holder akselen og forseglingsdelen for å muliggjøre rotasjon av akselen og forseglingsdelen i forhold til ventilhuset og forseglingen, og en metode for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når væskeventilen er i en lukket stilling.

18. Væskeventilen som defineres i krav 17, der metoden for å endre innkoplingen består av minst én forlenget åpning i støttehuset eller ventilhuset for å muliggjøre bevegelse av støttehuset i forhold til ventilhuset.

19. Væskeventilen som defineres i krav 18, der støttehuset har flere passasjer som har flere festeanordninger som å flyttbart kople støttehuset til ventilhuset.

20. Væskeventilen som defineres i krav 19, der størrelsen på flere passasjer tilpasses for å muliggjøre justering av plasseringen av støttehuset i forhold til ventilhuset for å endre innkoplingen mellom forseglingsdelen og forseglingen når ventilen er i lukket stilling.