專利名稱：具有用于從密封表面接收污染物的腔的閥內(nèi)件裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容大體上涉及控制閥，并且具體地涉及具有用于接收在閥內(nèi)件的密封表面上沉積的污染物的腔的閥內(nèi)件裝置。
背景技術(shù)：
流體閥經(jīng)常在過(guò)程控制工廠或者系統(tǒng)中用來(lái)控制工藝流的流動(dòng)。一般而言，流體閥通常包括閥內(nèi)件組件或者裝置，該閥內(nèi)件組件或者裝置包括閥塞(例如金屬閥塞)和閥座(例如金屬座環(huán))，該閥塞和閥座設(shè)置于流體路徑中以控制流體經(jīng)過(guò)在入口與出口之間的過(guò)道的流動(dòng)。閥桿或者軸桿將閥塞操作地耦合到如比如氣動(dòng)致動(dòng)器、手動(dòng)致動(dòng)器等致動(dòng)器。致動(dòng)器在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)閥塞，閥塞在該打開位置與閥座隔開以允許經(jīng)過(guò)過(guò)道的流體流動(dòng)，閥塞在該關(guān)閉位置密封地接合閥座以防止經(jīng)過(guò)過(guò)道的流體流動(dòng)。在苛刻的業(yè)務(wù)應(yīng)用中，如比如在石化產(chǎn)業(yè)中，控制閥可能受到嚴(yán)重腐蝕流體條件，這些條件能夠迅速磨損或者減少閥內(nèi)件(例如閥座、閥塞等)的操作壽命。例如閥內(nèi)件可能暴露于包含夾帶粒子(例如陶瓷催化劑微粒)的流動(dòng)工藝流。經(jīng)常在苛刻的業(yè)務(wù)應(yīng)用中運(yùn)用由陶瓷材料制成的閥座和/或閥塞以減少原本可能損壞金屬閥座和/或閥塞的嚴(yán)重腐蝕工藝流引起的損壞和/或磨損、由此增加閥座和/或閥塞的操作壽命。雖然陶瓷閥座和/或閥塞高度地抵抗粒子等的上述腐蝕或者侵蝕影響，但是諸如粒子(例如夾帶粒子催化劑)和/或相對(duì)高粘性流體的污染物或者材料可能在閥塞密封地接合閥座時(shí)粘附到閥塞和/或閥座的密封或者座面。這樣的污染物或者材料可能防止閥塞的密封表面與閥座的座面密封地接合，由此當(dāng)閥在關(guān)閉位置時(shí)引起通過(guò)閥座的流體泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)例子中，一種閥內(nèi)件裝置包括閥座和用于操作地接合閥座的閥塞。閥塞和閥座之一包括多個(gè)環(huán)形肋狀物，并且閥座和閥塞中的至少一個(gè)限定至少一個(gè)槽以定位于環(huán)形肋狀物中的至少兩個(gè)環(huán)形肋狀物之間，以當(dāng)閥塞與閥座密封地接合時(shí)從閥塞或者閥座的密封表面接收材料。在另一例子中，一種閥內(nèi)件裝置包括閥座和閥關(guān)閉構(gòu)件。閥關(guān)閉構(gòu)件和閥座配合地接合以限定腔并且在閥關(guān)閉構(gòu)件朝著與閥座密封接合移動(dòng)時(shí)從閥座或者閥關(guān)閉構(gòu)件的密封表面向腔移動(dòng)污染物。


圖1圖示了用已知閥內(nèi)件裝置實(shí)施的已知示例流體閥。圖2A圖示了用這里描述的示例閥內(nèi)件裝置實(shí)施的示例流體閥。圖2B圖示了在關(guān)閉位置示出的圖2A中所示示例閥內(nèi)件裝置的放大部分。圖3圖示了在打開位置示出的圖2A和2B中所示示例閥內(nèi)件裝置的放大部分。圖4圖示了在中間位置示出的圖2A、2B和圖3中所示示例閥內(nèi)件裝置的放大部分。
具體實(shí)施例方式一般而言，這里描述的示例閥內(nèi)件裝置可以與嚴(yán)重腐蝕和/或相對(duì)高粘性工藝流一起使用，如比如具有夾帶粒子(例如陶瓷催化劑)的工藝流(例如氫流體)，這些夾帶粒子可能對(duì)常規(guī)閥內(nèi)件部件引起損壞或者腐蝕。這里描述的示例閥內(nèi)件裝置與常規(guī)閥內(nèi)件相比顯著增加閥內(nèi)件的操作壽命。更具體而言，示例閥內(nèi)件裝置將流體流中夾帶的粒子和/或高粘性流體移動(dòng)、擦拭或者引導(dǎo)離開閥內(nèi)件裝置的密封表面以提供相對(duì)無(wú)污染物(例如平滑或者干凈)密封表面，以使閥內(nèi)件裝置能夠當(dāng)閥在關(guān)閉位置時(shí)密封地接合和/或防止泄漏。此外，這里描述的示例閥內(nèi)件裝置提供有效流體流動(dòng)死區(qū)，以在內(nèi)件裝置朝著關(guān)閉位置移動(dòng)時(shí)幫助移動(dòng)粒子離開內(nèi)件裝置的座面。這里描述的一種示例閥內(nèi)件裝置包括用于操作地接合閥座的閥塞。閥塞配合地接合閥座以限定腔，并且在閥塞朝著與閥座密封接合移動(dòng)時(shí)從閥座或者閥塞的密封表面向腔移動(dòng)污染物。閥塞和閥座之一包括多個(gè)環(huán)形突出物或者肋狀物。閥座和閥塞中的至少一個(gè)限定至少一個(gè)槽以定位于環(huán)形突出物中的至少兩個(gè)環(huán)形突出物之間，以在閥塞與閥座密封地接合時(shí)從閥塞或者閥座的密封表面接收材料或者污染物(例如粒子、粘性流體等)。此外，籠和閥塞被配置成提供有效流體流動(dòng)死區(qū)以保護(hù)閥內(nèi)件裝置的密封表面免受腐蝕、侵蝕和/或損壞。具體而言，閥塞配合地接合籠以在閥塞朝著閥座移動(dòng)時(shí)并且在閥塞與閥座密封地接合之前阻塞流體流動(dòng)并且減少跨越內(nèi)件裝置的密封表面流動(dòng)的流體和/或粒子的殘留數(shù)量。圖1圖示了用可以在苛刻的業(yè)務(wù)應(yīng)用(例如嚴(yán)重腐蝕工藝流、高壓應(yīng)用等)中使用的已知閥內(nèi)件裝置102實(shí)施的已知流體閥組件100 (例如向下流動(dòng)角度式控制閥)。參照?qǐng)D1，示例流體閥組件100包括閥體104，該閥體限定在入口或者側(cè)部端口 108與出口或者底部端口 110之間的流體流動(dòng)過(guò)道106。在這一例子中，入口 108相對(duì)于出口 110成角度轉(zhuǎn)向。閥帽112經(jīng)由緊固件114耦合到閥體104并且將閥體104耦合到致動(dòng)器(未示出)。閥帽112也容納填密系統(tǒng)116以防止工藝流向環(huán)境泄漏。閥內(nèi)件裝置102包括設(shè)置于過(guò)道106內(nèi)的流動(dòng)控制構(gòu)件或者閥塞118和閥座或者座環(huán)120。致動(dòng)器(例如氣動(dòng)致動(dòng)器、電動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器等)可以經(jīng)由閥桿122操作地耦合到閥塞118，以相對(duì)于座環(huán)120移動(dòng)閥塞118，以控制經(jīng)過(guò)在入口 108與出口 110之間的過(guò)道106的流體流動(dòng)。座環(huán)保持件或者襯墊124將座環(huán)120保持在閥體104內(nèi)，并且具有伸長(zhǎng)體126，其延伸以保護(hù)出口 110的內(nèi)表面128免受如比如摩擦、腐蝕、侵蝕等不利過(guò)程影響。在操作中，致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)閥桿122，并且因此在關(guān)閉位置與全開或者最大流動(dòng)位置之間驅(qū)動(dòng)閥塞118，該閥塞118在該關(guān)閉位置與座環(huán)120密封地接合以防止或者限制經(jīng)過(guò)在入口 108與出口 110之間的過(guò)道106的流體流動(dòng)，并且該閥塞在該全開或者最大流動(dòng)位置與座環(huán)120分離以允許經(jīng)過(guò)在入口 108與出口 110之間的過(guò)道106的流體流動(dòng)。在苛刻的業(yè)務(wù)應(yīng)用(例如石化應(yīng)用)中，閥內(nèi)件裝置102可能暴露于嚴(yán)重腐蝕和/或侵蝕流體條件，這些流體條件能夠迅速磨損表面130和/或132或者引起對(duì)表面130和/或132的材料損耗，并且顯著減少閥內(nèi)件裝置102的操作壽命。例如閥塞118和/或座環(huán)120可能暴露于夾帶有粒子(例如陶瓷催化劑微粒)或者相對(duì)高粘性流體的工藝流，這些粒子或者相對(duì)高粘性流體可能磨損或者退化表面130和/或132。因此，在嚴(yán)重腐蝕流體條件中，經(jīng)常運(yùn)用由陶瓷材料制成的閥塞和/或閥座，因?yàn)樘沾刹牧暇哂袑?duì)腐蝕或者侵蝕流體條件的相對(duì)高抵抗性，由此增加閥塞和/或閥座的操作壽命。例如參照?qǐng)D1的例子，閥塞118和/或座環(huán)120可以由陶瓷材料制成。然而夾帶粒子和/或相對(duì)高粘性流體可能在閥塞118在關(guān)閉位置密封地接合座環(huán)120時(shí)粘附到閥塞118和/或座環(huán)120的密封表面130和/或密封表面132。另外，在這一例子中，懸浮于工藝流(其可以是相對(duì)高粘性流體)中的粒子流動(dòng)通過(guò)座環(huán)120，直至閥塞118密封地接合座環(huán)120。懸浮于工藝流中的這樣的粒子可能在閥塞118密封地接合座環(huán)120時(shí)粘附到密封表面130和/或密封表面132。通常是硬性的這樣的粒子和高粘性工藝流能夠防止閥塞118的密封表面130與座環(huán)120的座面132密封地接合以提供緊密切斷，由此當(dāng)流體閥100在關(guān)閉位置時(shí)引起經(jīng)過(guò)過(guò)道106的泄漏。因此，以這一方式暴露于粒子和/或高粘性流體的座環(huán)120和/或閥塞118的密封表面在控制經(jīng)過(guò)流體閥100的流體流動(dòng)時(shí)變得無(wú)效。此外，硬性粒子污染物可能損壞閥塞118的密封表面130和/或座環(huán)120的密封表面132。在一些實(shí)例中，粒子可能使由陶瓷制成的閥塞和/或座環(huán)破裂、粉碎或者斷裂，從而造成顯著減少閥內(nèi)件的操作壽命。圖2A圖示了用可以在嚴(yán)重腐蝕或者侵蝕應(yīng)用，如比如涉及到相對(duì)高粘性工藝流和/或夾帶有粒子(例如陶瓷催化劑微粒)或者其它污染物的工藝流的應(yīng)用中運(yùn)用的示例閥內(nèi)件裝置202實(shí)施的示例流體閥200。圖2B圖示了圖2A中所示的示例閥內(nèi)件裝置202的放大部分。參照?qǐng)D2A，流體閥200包括閥體204，該閥體限定在入口或者側(cè)部端口 208與出口或者底部端口 210之間的過(guò)道206。閥內(nèi)件裝置202設(shè)置于閥體204的過(guò)道206內(nèi)以控制在入口 208與出口 210之間的流體流動(dòng)。在所示例子中，入口 208相對(duì)于出口 210實(shí)質(zhì)上成角度。閥帽(未示出)(例如與圖1的閥帽112相似)可以耦合到閥體204(例如經(jīng)由緊固件)并且也可以將閥體204耦合到致動(dòng)器(未示出)。致動(dòng)器可以經(jīng)由閥桿212操作地耦合到閥內(nèi)件裝置202。閥內(nèi)件裝置202包括描繪為閥塞的流動(dòng)控制構(gòu)件或者關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216。關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216之一由金屬、碳化物(例如碳化鎢)或者陶瓷材料組成，并且關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216中的另一個(gè)由與關(guān)閉構(gòu)件214的材料不同的材料組成。在這一例子中，閥座216由陶瓷材料(例如碳化物)組成，并且關(guān)閉構(gòu)件214由不銹鋼組成。因此，由于關(guān)閉構(gòu)件214由金屬組成，所以關(guān)閉構(gòu)件214將相對(duì)于由陶瓷或者碳化物組成的閥座216屈月艮(例如變形)以提供相對(duì)緊密切斷。然而在其它例子中，關(guān)閉構(gòu)件214可以由陶瓷材料組成，并且閥座216可以由金屬材料組成。在更多其它例子中，關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216可以由陶瓷材料或者任何其它適當(dāng)?shù)目垢g和/或侵蝕材料組成。如在這一例子中所示，當(dāng)關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)，閥座216和關(guān)閉構(gòu)件214形成或者限定至少一個(gè)腔218。更具體而言，腔218用于在關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)接收與閥座216和關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面或者區(qū)域220接觸(例如粘附到該密封表面或者區(qū)域)的污染物(例如粒子和/或相對(duì)高粘性流體)。腔218可以由形成于閥座216和/或關(guān)閉構(gòu)件214上的至少一個(gè)槽(例如環(huán)形槽)限定。例如閥座216包括槽或者腔218 (例如環(huán)形槽或者腔)，其定位在與環(huán)形肋狀物或者突出物222相鄰，以形成或者限定凸起座面224。在操作中，腔或者槽218在關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)從關(guān)閉構(gòu)件214和/或閥座216的密封區(qū)域220接收材料或者污染物。替代地，關(guān)閉構(gòu)件214(而不是閥座216)可以包括至少一個(gè)槽或者通道218以形成或者限定至少一個(gè)凸起座面224或者環(huán)形肋狀物222。在又一例子中，閥座216和關(guān)閉構(gòu)件214中的每一個(gè)包括至少一個(gè)槽或者腔218以形成至少一個(gè)凸起座面224或者環(huán)形肋狀物222。在這一例子中，閥內(nèi)件裝置202也包括設(shè)置于入口 208與出口 210之間的籠226以向經(jīng)過(guò)流體閥200流動(dòng)的工藝流賦予某些流動(dòng)特性(例如減少該工藝流生成的噪聲和/或空化)?；\226也能夠有助于維修、去除和/或更換閥內(nèi)件裝置202的其它部件?；\226可以由高強(qiáng)度、抗腐蝕和/或侵蝕材料(例如不銹鋼)組成，并且籠的與入口 208流體連通的表面228可以包括氮化物、碳化物和/或任何其它抗腐蝕或者侵蝕材料(例如可以由這些材料鍍制)。如圖所示，籠226包括孔230以可滑動(dòng)地接收關(guān)閉構(gòu)件214，并且在致動(dòng)器在第一位置(例如全關(guān)位置)與第二位置(例如全開位置)之間移動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件214時(shí)引導(dǎo)關(guān)閉構(gòu)件214?；\226也包括孔232以提供流體流動(dòng)特性。通過(guò)變化孔232的幾何形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)所需流體流動(dòng)特性。在一些例子實(shí)施方式中，籠226可以包括具有各種形狀、尺寸和/或間距的多個(gè)開口以控制經(jīng)過(guò)閥的流動(dòng)、減少經(jīng)過(guò)閥的空化和/或減少經(jīng)過(guò)閥的噪聲。在這一例子中，關(guān)閉構(gòu)件214是閥塞，其外表面或體部234在尺寸上設(shè)定成緊密地配合在籠226的孔230內(nèi)。關(guān)閉構(gòu)件214可以在籠226內(nèi)在關(guān)閉位置與打開位置之間滑動(dòng)，該關(guān)閉構(gòu)件214在該關(guān)閉位置阻塞籠226的孔口 232，并且該關(guān)閉構(gòu)件214在該打開位置暢通(即未阻礙)孔口 232的至少部分。此外，在這一例子中，如下文更具體描述的那樣，體部234提供死區(qū)或者區(qū)段236，其在尺寸上設(shè)定成在關(guān)閉構(gòu)件214朝著閥座216移動(dòng)時(shí)并且在關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216之前阻礙或者阻塞經(jīng)過(guò)籠226的孔口 232的流體流動(dòng)，并且防止或者限制在行程的部分內(nèi)跨越閥座216的流體流動(dòng)。換而言之，籠226和關(guān)閉構(gòu)件214被配置成提供流體流動(dòng)死區(qū)以在關(guān)閉構(gòu)件214朝著閥座216移動(dòng)時(shí)保護(hù)密封區(qū)域220免受腐蝕、侵蝕和損壞和/或減少包圍密封區(qū)域220的污染物的量。在圖2A和2B中所示例子中，閥座216是被夾在與閥體204的出口 210相鄰處的座環(huán)。示例流體閥200也包括夾在閥體204的出口法蘭240與下游管道(未示出)之間的襯墊238。閥座216夾在籠226與襯墊238之間并且經(jīng)由干涉配合來(lái)保持于閥體204中。密封件241可以設(shè)置于座216與籠226之間。襯墊238包括伸長(zhǎng)體242，其延伸以保護(hù)出口210的表面或者側(cè)部244免受如比如摩擦、腐蝕等不利過(guò)程影響。在其它例子中，襯墊238可以與閥座216 —體地形成為基本上單一構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)。在又一例子中，襯墊238經(jīng)由螺紋、緊固件和/或其它適當(dāng)緊固機(jī)制耦合到閥體204。如圖2B中最清楚地所示，閥座216包括限定腔或者槽218a_c (例如環(huán)形槽)的多個(gè)環(huán)形突出物或者肋狀物222a-b和多個(gè)凸起座面224a-b。第一肋狀物222a提供第一凸起座面224a，其與第二肋狀物222b提供的第二凸起座面224b獨(dú)立。以這一方式，凸起座面224a-b提供冗余密封表面，從而如果肋狀物222a或者222b和/或凸起座面224a_b之一變得損壞或者磨損，則肋狀物222a或者222b和/或凸起座面224a或者224b中的另一個(gè)密封地接合關(guān)閉構(gòu)件214以提供緊密切斷。在這一例子中，凸起座面224a-b或者肋狀物222a-b與閥座216 —體地形成為單一結(jié)構(gòu)。例如可以經(jīng)由機(jī)加工或者任何其它適當(dāng)制造過(guò)程形成腔或者槽218a-c和/或肋狀物222a-b，以提供凸起座面224a_b。參照?qǐng)D2B，環(huán)形肋狀物或者突出物222a_b包括成角度的型面246。在這一例子中，環(huán)形肋狀物或者突出物222a-b的成角度的型面246包括斜表面248a_b，這些斜表面具有離開入口 208并且朝著出口 210的向下傾斜。在這一例子中，成角度的型面246提供相對(duì)于關(guān)閉構(gòu)件214的縱軸252近似為六十度的角度250。然而在其它例子中，成角度的型面246可以提供任何其它適當(dāng)角度。替代地，斜表面248a-b中的每個(gè)斜表面可以具有不同角度。例如環(huán)形槽218c的表面248c可以具有與表面248a-b的成角度的型面246不同的成角度的型面(例如成更大角度的斜表面)。如下文更具體討論的那樣，成角度的型面246有助于朝著槽或者腔218a-c移動(dòng)或者收集污染物。附加地或者替代地，當(dāng)流體閥200在關(guān)閉位置時(shí)，成角度的型面246減少致動(dòng)器向閥座216和/或關(guān)閉構(gòu)件214賦予的推力可能引起的對(duì)閥座216的凸起座面224a-b和/或肋狀物222a_b的損壞(例如斷裂)。關(guān)閉構(gòu)件214也包括密封表面254，當(dāng)關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)，該密封表面254密封地接合閥座216的凸起座面224a-b。因此，凸起座面224a_b包括成角度的型面256，該成角度的型面256提供與密封表面254的成角度型面或者角度260基本上相似或者相同的角度258 (例如30度角)，從而關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254與閥座216的凸起座面224a-b可配對(duì)地和/或密封地接合以提供緊密切斷。如上文所言，關(guān)閉構(gòu)件214(而不是閥座216)可以包括至少一個(gè)槽或者通道，以形成或者限定密封地接合閥座216的密封表面的至少一個(gè)凸起座面或者環(huán)形肋狀物。在又一例子中，閥座216和關(guān)閉構(gòu)件214中的每一個(gè)包括至少一個(gè)槽或者腔以形成至少一個(gè)凸起座面或者環(huán)形肋狀物。在操作中，致動(dòng)器可以在關(guān)閉位置或者百分之零(0% )行程長(zhǎng)度與打開位置或者百分之百行程長(zhǎng)度之間沖動(dòng)或者移動(dòng)。圖2A和2B圖示了關(guān)閉構(gòu)件214相對(duì)于閥座216在關(guān)閉位置262 (即行程長(zhǎng)度的百分之零)。在圖2A和2B的關(guān)閉位置262，關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254密封地接合閥座216的凸起座面224a-b以防止或者限制經(jīng)過(guò)在入口 208與出口 210之間的過(guò)道206的流體流動(dòng)。將從密封區(qū)域220并且朝著腔或者槽218a_c引導(dǎo)、擦去或者以別的方式移動(dòng)閥座216的凸起座面224a-b和/或關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254上的粒子和/或粘性流體。換而言之，腔或者槽218a_c在關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254密封地接合閥座216的凸起座面224a-b時(shí)接收污染物。關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254將在它接合凸起座面224a-b時(shí)從密封表面254和/或凸起座面224a_b擦去并且朝著槽或者腔218a_c強(qiáng)推或者移動(dòng)(例如推動(dòng))與凸起座面224a-b和/或密封表面254接觸的污染物。凸起座面224a_b的成角度型面256和/或密封表面254的成角度的型面260也有助于在腔或者槽218a_c中收集污染物。另外，肋狀物222a_b的成角度的型面246 (例如斜表面248a_c)有助于在關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)移動(dòng)與密封區(qū)域220接觸的污染物(例如相對(duì)高粘性流體、懸浮于流體流中的粒子等)離開和/或朝著腔或者槽218a-c。如果凸起座面224a-b之一變得損壞或者磨損，則凸起座面224a-b中的另一個(gè)在關(guān)閉構(gòu)件214接合閥座216時(shí)提供密封。因此，凸起座面224a-b提供冗余密封。
此外，如上文所言，示例閥內(nèi)件裝置202提供有效流體流動(dòng)死區(qū)，以在關(guān)閉構(gòu)件214從如圖3中所示打開位置300 (即行程長(zhǎng)度的百分之百)移動(dòng)至圖2A和2B中所示關(guān)閉位置262時(shí)，減少通過(guò)密封區(qū)域220流動(dòng)和/或粘附到密封區(qū)域220的粒子或者污染物。在圖3中所示全開位置300，關(guān)閉構(gòu)件214從閥座216分離，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)閥體204的在入口 208與出口 210之間的過(guò)道206的最大流體流動(dòng)。相對(duì)高粘性流體和/或夾帶有粒子的流體通過(guò)閥座216經(jīng)過(guò)過(guò)道206流動(dòng)。在懸浮于工藝流中的粒子跨越閥座216流動(dòng)時(shí)，可以由陶瓷材料組成的閥座216抵抗腐蝕和侵蝕。為了限制或者防止在入口 208與出口 210之間的流體流動(dòng)，致動(dòng)器朝著閥座216移動(dòng)關(guān)閉構(gòu)件214。關(guān)閉構(gòu)件214在籠226內(nèi)在打開位置300與關(guān)閉位置262 (圖2A和2B)之間滑動(dòng)，關(guān)閉構(gòu)件214的體部234在該打開位置暢通孔口 232的至少部分，并且關(guān)閉構(gòu)件214的體部234在該關(guān)閉位置阻塞籠226的孔口 232。圖4圖示了在關(guān)閉構(gòu)件214在圖3中所示打開位置300與圖2A和2B中所示關(guān)閉位置262之間移動(dòng)時(shí)在中間位置400的關(guān)閉構(gòu)件214。如圖4中所示，當(dāng)關(guān)閉構(gòu)件214在中間位置400與關(guān)閉位置262之間移動(dòng)時(shí)，關(guān)閉構(gòu)件214的死區(qū)或者區(qū)段236在關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254密封地接合閥座216的凸起座面224a-b之前阻塞或者阻礙籠226的孔口232，以限制或者防止通過(guò)閥座216的流體流動(dòng)。因此，關(guān)閉構(gòu)件214的流體流動(dòng)死區(qū)區(qū)段或者區(qū)域236與籠226的開口相對(duì)和/或相鄰移動(dòng)，以提供關(guān)閉構(gòu)件214的死區(qū)行程長(zhǎng)度至全行程長(zhǎng)度。密封表面254和/或體部234的死區(qū)區(qū)段或者區(qū)域236可以被配置成在當(dāng)流體閥200在如圖2A和2B中所示全關(guān)位置262時(shí)之前提供預(yù)定流體流動(dòng)死區(qū)。附加地或替代地，籠226的孔口 232可以在尺度上或者在尺寸上設(shè)定成提供有效死區(qū)行程長(zhǎng)度。在操作中，在關(guān)閉構(gòu)件214在關(guān)閉位置262密封地接合閥座216之前，死區(qū)區(qū)段或者區(qū)域236限制或者阻止懸浮于流體流內(nèi)的粒子。在關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216之前限制通過(guò)閥座216的流體流動(dòng)顯著減少懸浮于流動(dòng)流體中的污染物或者粒子的殘留數(shù)量以免在關(guān)閉構(gòu)件214朝著閥座216移動(dòng)時(shí)聚集或者粘附到閥內(nèi)件裝置202的密封區(qū)域220。另外，流體在出口 210的壓力移動(dòng)或者推動(dòng)粒子離開閥座216和/或關(guān)閉構(gòu)件214并且朝著流體閥200的出口 210。此外，由于關(guān)閉構(gòu)件214在流體流動(dòng)死區(qū)期間限制或者禁止經(jīng)過(guò)流體閥200的流體流動(dòng)，所以在入口 208的相對(duì)高壓流體未跨越關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面254和/或閥座216的凸起座面224a-b流動(dòng)。減少或者最小化跨越密封區(qū)域220的相對(duì)高壓流體顯著增加密封表面254和/或凸起座面224a-b的壽命，并且因此增加閥內(nèi)件裝置202的操作壽命。上述閥內(nèi)件例子在嚴(yán)重腐蝕流體、如比如相對(duì)高粘性流體和/或包含粒子(例如陶瓷催化劑微粒)的流體中是有利的，這些流體可能防止關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216恰當(dāng)密封地接合，由此當(dāng)流體閥200在關(guān)閉位置262時(shí)引起經(jīng)過(guò)過(guò)道206的工藝流的泄漏。在這一例子中，關(guān)閉構(gòu)件214和閥座216配合地接合以限定腔并且在閥關(guān)閉構(gòu)件214朝著與閥座216的密封接合移動(dòng)時(shí)從閥座216或者閥關(guān)閉構(gòu)件214的密封表面向腔移動(dòng)污染物。閥內(nèi)件裝置被配置成當(dāng)關(guān)閉構(gòu)件214密封地接合閥座216時(shí)從密封區(qū)域220擦去粒子、污染物和/或高粘性流體。另外，有效流體流動(dòng)死區(qū)減少污染物(例如相對(duì)高粘性流體或者懸浮于流體中的粒子)以免在閥構(gòu)件214朝著閥座216移動(dòng)時(shí)粘附到閥座216和/或關(guān)閉構(gòu)件214的密封區(qū)域220。
由于閥體204的角度，角度式閥有利地允許簡(jiǎn)單地排空，因?yàn)檫@樣的閥的閥體或者流動(dòng)路徑?jīng)]有允許積累流體和/或殘留物的任何袋或者區(qū)域。因此，角度式控制閥通常使用于經(jīng)常需要控制具有焦化性質(zhì)的殘留油或者其它液體的化學(xué)和石油產(chǎn)業(yè)中。然而這里免受的示例閥內(nèi)件裝置不限于用于角度式流體閥。在其它例子中，可以運(yùn)用如比如球閥、旋轉(zhuǎn)閥、線性閥等流體閥。雖然這里已經(jīng)描述某些裝置，但是本專利的覆蓋范圍不限于此。恰好相反，本專利覆蓋在字面上或者在等效原則之下合理落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有裝置。
權(quán)利要求
1.一種閥內(nèi)件裝置，包括: 閥座；以及 關(guān)閉構(gòu)件，用于操作地接合所述閥座，其中所述關(guān)閉構(gòu)件和閥座之一包括多個(gè)環(huán)形肋狀物，并且其中所述閥座或者關(guān)閉構(gòu)件中的至少一個(gè)限定至少一個(gè)槽以定位于所述環(huán)形肋狀物中的至少兩個(gè)環(huán)形肋狀物之間，以當(dāng)所述關(guān)閉構(gòu)件與所述閥座密封地接合時(shí)從所述關(guān)閉構(gòu)件或者閥座的密封表面接收材料。
2.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述環(huán)形肋狀物被構(gòu)造成提供冗余密封表面。
3.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述材料包括在被接收在所述至少一個(gè)槽中之前與所述閥座或者關(guān)閉構(gòu)件的所述密封表面接觸的粒子或者相對(duì)高粘性流體中的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述閥座是座環(huán)，并且所述多個(gè)環(huán)形肋狀物與所述座環(huán)一體。
5.如權(quán)利要求4所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述座環(huán)用于被夾在與所述閥體的出口端口相鄰處。
6.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述環(huán)形肋狀物具有成角度的型面。
7.如權(quán)利要求6所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述成角度的型面限定角度以有助于在所述至少一個(gè)槽中收集所述材料。
8.如權(quán)利要求7所述的閥內(nèi)件裝置`，其中所述成角度相對(duì)于所述關(guān)閉構(gòu)件的縱軸約為六十度。
9.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述關(guān)閉構(gòu)件和閥座之一包括金屬、碳化物或者陶瓷，并且所述關(guān)閉構(gòu)件和所述閥座中的另一個(gè)包括與所述關(guān)閉構(gòu)件的材料不同的材料。
10.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，還包括操作地耦合到塞的籠，從而在所述關(guān)閉構(gòu)件朝著所述閥座移動(dòng)時(shí)、并且在所述關(guān)閉構(gòu)件與所述閥座密封地接合之前基本上阻止經(jīng)過(guò)所述籠的流體流動(dòng)。
11.一種閥內(nèi)件裝置，包括: 閥座；以及 閥關(guān)閉構(gòu)件，其中所述閥關(guān)閉構(gòu)件和所述閥座配合地接合以限定腔，并且在所述閥關(guān)閉構(gòu)件朝著與所述閥座密封接合移動(dòng)時(shí)從所述閥座或者閥關(guān)閉構(gòu)件的密封表面向所述腔移動(dòng)污染物。
12.如權(quán)利要求11所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述腔包括所述閥關(guān)閉構(gòu)件或者所述閥座上的環(huán)形槽。
13.如權(quán)利要求11所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述閥關(guān)閉構(gòu)件是塞，并且所述閥座是座環(huán)。
14.如權(quán)利要求11所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述污染物包括相對(duì)高粘性流體或者懸浮于流體中的粒子。
15.如權(quán)利要求11所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述閥關(guān)閉構(gòu)件和所述閥座中的至少一個(gè)包括多個(gè)環(huán)形突出物，以從所述閥座的所述密封表面向所述腔移動(dòng)所述污染物。
16.如權(quán)利要求15所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述環(huán)形突出物被構(gòu)造成提供冗余密封表面。
17.如權(quán)利要求1所述的閥內(nèi)件裝置，還包括配置成提供流動(dòng)死區(qū)以保護(hù)所述密封表面免受腐蝕的籠。
18.—種閥內(nèi)件裝置，包括: 用于控制經(jīng)過(guò)閥的流體流動(dòng)的裝置；以及 用于在所述閥關(guān)閉時(shí)從所述閥的密封表面去除污染物的裝置；以及用于收集所述去除的污染物的裝置，其中所述用于去除的裝置和所述用于收集的裝置在所述閥關(guān)閉時(shí)操作地接合。
19.如權(quán)利要求1 8所述的閥內(nèi)件裝置，其中所述用于去除的裝置和所述用于收集的裝置是與所述用于控制的裝置分離的結(jié)構(gòu)的整體特征。
20.如權(quán)利要求18所述的閥內(nèi)件裝置，還包括用于在所述閥關(guān)閉時(shí)之前提供流體流動(dòng)死區(qū)的裝置。
全文摘要
一種閥內(nèi)件裝置包括閥座(216)和用于操作地接合閥座(216)的關(guān)閉構(gòu)件(214)。關(guān)閉構(gòu)件(214)和閥座(216)之一包括多個(gè)環(huán)形肋狀物(222)，并且閥座(216)和關(guān)閉構(gòu)件(214)中的至少一個(gè)限定至少一個(gè)槽(218)以定位于環(huán)形肋狀物(222)中的至少兩個(gè)環(huán)形肋狀物之間以當(dāng)關(guān)閉構(gòu)件(214)與閥座(216)密封地接合時(shí)從在關(guān)閉構(gòu)件(214)與閥座(216)之間的密封表面(220)接收材料。
文檔編號(hào)F16K25/04GK103119347SQ201080067978
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者孫志民, 高淳, 陳征宇 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程管理(天津)閥門有限公司