閥門密封件制造技術

本發明專利技術描述了一種在閥門中使用的密封件。示例性的密封件包括環形的卡頭。該卡頭具有第一部分和第二部分。該第一和第二部分固定密封部分，且該第一和第二部分分別具有與密封部分的密封面相鄰的第一和第二曲面。當流動控制部件向關閉位置移動時，該曲面的曲率半徑使得流動控制部件和卡頭之間的接觸的初始點在密封面上。

【技術實現步驟摘要】
閥門密封件
本公開大體上涉及閥門，且具體地涉及在閥門中使用的密封件。
技術介紹
閥門通常用于在工業過程中控制流體。諸如溫度和壓力的過程條件通常指定可以在閥門中使用的密封件的類型。在高溫條件下，通常使用金屬密封件，因為軟的非金屬的密封件(例如聚四氟乙烯密封件)在面臨溫度超過450華氏度時可能升華或燃燒。然而典型地，金屬密封件不能達到緊密的關斷(如ANSI四級關斷)。帶有三級偏移設計的閥門在面臨高溫時通過使用包含石墨層壓材料的密封件可以達到緊密的關斷，但是三級偏移閥門需要昂貴的大型的致動器來驅動在閥門中使用的流動控制部件(如圓盤)。
技術實現思路
一種用于在閥門中使用的示例性的密封件包括環形的卡頭，所述卡頭具有第一部分和第二部分。可壓縮的密封部分被捕獲在所述第一和第二部分之間。所述第一和第二部分分別具有與所述可壓縮的密封部分的密封面相鄰的第一和第二曲面。當流動控制部件向關閉位置移動時，所述曲面使得所述流控制部件能夠在接觸所述曲面之前壓縮所述密封部分。另一種用于在閥門中使用的示例性的密封件包括環形卡頭，所述卡頭具有第一部分和第二部分。所述第一和第二部分固定密封部分，所述第一和第二部分分別具有與所述密封部分的密封面相鄰的第一和第二曲面。當所述流動控制部件向關閉位置移動時，所述曲面的曲率半徑使得流動控制部件和所述卡頭之間的接觸的初始點在所述密封面上。另一種用于在閥門中使用的示例性的密封件包括用于固定密封裝置的裝置，所述固定裝置具有第一和第二裝置，所述第一和第二裝置用于使得流動控制部件在接觸所述固定裝置之前接觸所述密封裝置。附圖說明圖1示出了包括示例性的密封件的蝶形閥的部分爆炸圖。圖2示出了圖1中的蝶形閥的一部分的剖視圖。圖3示出了和圖1中的示例性的密封件一起使用的示例性的卡頭的放大的剖視圖。圖4示出了描繪了在流動控制部件和示例性的的密封件之間的接觸的初始點的圖1中的示例性的密封件的放大的剖視圖。具體實施方式盡管以下示例性的密封件為結合蝶形閥來描述的，但是該示例性的密封件也可以用在任何其他的旋轉閥中(如球閥、Vee-BallTM旋轉控制閥等)。在工業過程(諸如石油和天然氣分配系統和化學過程工廠)中，通常用閥門(諸如蝶形閥、球閥等)來控制流體。典型地，閥門的關斷能力影響工業過程的運行性能。通常地，沒有軟的(例如橡皮的)密封件的閥門不能實現緊密的關斷(例如ANSI四級關斷)。但是典型地，過程條件指定可以用在閥門中使用的密封件的類型。例如聚四氟乙烯(PFTE)密封件，其可以使得閥門能夠實現緊密的關斷，如果面臨高于450華氏度的溫度則可能燃燒和/或升華。因此，PFTE密封件通常不適合高溫應用。另一方面，金屬密封件通常能夠經受高溫，所以傳統地在暴露于高溫的閥門中使用金屬密封件。然而通常地，金屬密封件不能實現緊密的關斷。進一步地，當密封件從升高的溫度冷卻到環境溫度時，金屬密封件的密封性能將典型地下降。結果便是：帶有暴露在高的運行溫度下的金屬密封件的閥門在該閥門冷卻到環境溫度時，可能過度地泄露，從而影響工業過程的性能和運行，并妨礙常規的閥門維護。帶有三級偏移設計的閥門在高溫應用中通過使用由石墨層壓材料制成的密封件可以達到緊密的關斷。通常，在三級偏移閥門中的密封件耦接至流動控制部件，且該底座是集成至閥體的。為了達到緊密的關斷，使用典型地比用在其他閥門設計中的致動器大的且更昂貴的致動器，將該流動控制部件驅動入該閥體。此處所描述的示例性的密封件在示例性的密封件的壽命內可以始終在高溫時提供緊密的關斷(例如四級關斷)。當閥門從高溫冷卻到環境溫度時，示例性的密封件同樣可以保持緊密的關斷。示例性的密封件包括環形的卡頭，該卡頭具有第一部分和與第一部分相對的第二部分。第一和第二部分固定密封部分。第一和第二部分分別具有與密封部分的密封面相鄰的第一和第二曲面。當流動控制部件向關閉位置移動時，第一和第二曲面使得流動控制部件和卡頭之間的接觸的初始點在密封面上。當流動控制部件初始地接觸密封面時，該曲面的曲率半徑提供了在流動控制部件和第一部分之間的第一間隙和在流動控制部件和第二部分之間的第二間隙。該密封部分可以是可壓縮的。在一個帶有可壓縮的密封部分的示例性的密封件中，當流動控制部件向關閉位置移動時，第一和第二曲面使得該流動控制部件能夠在接觸第一曲面或第二曲面之前壓縮密封部分。當該流動控制部件位于關閉位置時，密封部分壓縮，從而使得該密封部分和至少一個曲面密封地接合該流動控制部件。在示例性的密封件的壽命內，該密封部分被磨損至磨損條件。在該密封部分處于磨損條件下時，該流動控制部件仍然在接觸第一曲面或第二曲面之前接觸該密封面。然而，當流動控制部件處于關閉位置時，第一曲面、密封面和第二曲面密封地接合該流動控制部件。圖1是包括示例性的密封件102的蝶形閥100的部分爆炸圖。圖1中示出的該蝶形閥100在控制工藝流時可能面臨大范圍的溫度和壓力。該閥門100包括限定具有入口和出口的流體流動通道106的閥體104。環形保持器108耦接至閥體104以保持該示例性的密封件102。流動控制部件110(如圓盤、球等)安置在流體流動通道106內。該流動控制部件110可操作地耦接至驅動桿112，該驅動桿112將流動控制部件110從第一位置(如打開位置)旋轉至第二位置(如關閉位置)。圖1所示的該流動控制部件110位于實質上關閉位置，以形成流動控制部件110和該示例性的密封件102之間的流體密封。圖2是包括示例性的密封件102的蝶形閥100的剖視圖。此處所描述的示例性的密封件102包括環形卡頭200，其耦接(例如激光焊接或機械地、冶金地和/或化學地固定)至實質上撓性的環形的托架204的內圓周面202。當該流動控制部件110向關閉位置移動時，該流動控制部件110接觸卡頭200，這將使得托架204彎曲。卡頭200位于托架204的內圓周面202上，從而使得當該托架204在運行期間彎曲時卡頭200不接觸密封件保持器108或閥體104。卡頭200包括第一部分206和與第一部分206相對的第二部分208。該第一部分206和第二部分208固定環形密封部分210。第一部分206可以耦接(例如通過焊接、黏合或任何合適的緊固件)至該第二部分208，以限定容納密封部分210的腔體。在圖1和2中示出的示例性的密封件102中，該密封部分210被捕獲在第一和第二部分206和208之間。如下文進一步詳述的，當該流動控制部件110向關閉位置移動時，該流動控制部件110和卡頭200之間的接觸400(圖4)的初始點在密封部分210的密封面212上。在圖2的剖視圖中，托架204具有帶有直的剖面的凸緣部分214和帶有彎曲的剖面的撓性部分216。撓性部分216的彎曲的剖面給予了托架204彈性。然而，可以使用任何其他的能夠給予托架204彈性的剖面或形狀。當該流動控制部件110在關閉位置移動時或因為諸如大的壓降的過程條件的改變而彎曲時，托架204的易彎曲的部分216提供了朝向流動控制部件110的彈力且使得該示例性的密封件102能夠跟隨該流動控制部件110且維持流體密封。當流動控制部件110被驅動入密封件102之中時，預載的間隔218存在于托架204和閥體104之間，以影響由托架204所提供的彈力。例如，預載的間隔218的增加將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在閥門中使用的密封件，包括：環形的卡頭，所述卡頭具有第一部分和與所述第一部分相對的第二部分，以及捕獲在所述第一和第二部分之間的可壓縮的密封部分，所述第一和第二部分分別具有與所述可壓縮的密封部分的密封面相鄰的第一和第二曲面，其中，當流動控制部件向關閉位置移動時，所述曲面使得所述流控制部件能夠在接觸所述曲面之前壓縮所述密封部分。

【技術特征摘要】
2011.10.12 US 13/271,8731.一種在閥門中使用的密封件，包括：環形的卡頭，所述卡頭具有：第一部分和與所述第一部分相對的第二部分；以及捕獲在所述第一和第二部分之間的可壓縮的密封部分，所述可壓縮的密封部分具有彎曲的密封面，所述密封面具有第一曲率半徑和第二曲率半徑，所述第二曲率半徑與所述第一曲率半徑不同；其中所述第一和第二部分分別具有與所述可壓縮的密封部分的所述密封面相鄰的第一和第二曲面；所述可壓縮的密封部分的所述第一曲率半徑實質上與所述第一曲面的曲率半徑相等；所述可壓縮的密封部分的所述第二曲率半徑實質上與所述第二曲面的曲率半徑相等；并且當流動控制部件向關閉位置移動時，所述曲面使得所述流動控制部件能夠在接觸所述曲面之前壓縮所述密封部分。2.根據權利要求1所述的密封件，其中所述曲面提供了在流動控制部件和所述第一部分之間的第一間隙和在所述流動控制部件和所述第二部分之間的第二間隙，當所述流動控制部件首先接觸所述密封面時，所述第一間隙小于所述第二間隙。3.根據權利要求1所述的密封件，其中所述第一曲面的所述曲率半徑大于所述第二曲面的所述曲率半徑。4.根據權利要求1所述的密封件，其中所述卡頭耦接至實質上撓性的環形托架。5.根據權利要求1所述的密封件，其中所述第一部分耦接至所述第二部分，以限定用于容納所述密封部分的腔體。6.一種在閥門中使用的密封件，包括：環形卡頭，所述卡頭具有：第一部分和第二部分；所述第一和第二部分固定密封部分，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：W·J·赫爾弗，
申請(專利權)人：費希爾控制國際公司，
類型：發明
國別省市：