[发明专利]套管密封组件及具有该套管密封组件的旋转阀

说明书

技术领域

本发明涉及流体流动控制装置，更具体地，涉及旋转球型流体流动控制阀。

背景技术

旋转球阀应用在大量的过程控制系统应用中，以对诸如流体、气体、泥浆等工艺流的一些参数进行控制。尽管过程控制系统可使用控制阀来最终对压强、液位、pH或流体的其它希望的参数进行控制，但是基本上控制阀控制流体流动的速率。

一般来说，旋转球阀包括限定流体入口和流体出口的阀体。球元件安装在阀体中，并绕固定轴线转动来与密封组件邻接和分离，从而对流过阀的流体流动量进行控制。对于通常的螺栓内联球阀，将密封组件经由流体入口插入阀体，并使用密封保护环将密封组件保持成与阀体的凸缘相邻。

具有阀体、球元件和密封组件的旋转球阀部件通常由金属构成。在高压和/或高温应用中使用时，它能够承受得住。但是，球元件和密封组件会因在开阀和关阀的过程中球元件与密封组件的反复接合而遭受磨损。由磨损造成的问题包括但不局限于阀部件寿命的缩短、球元件与密封组件间的摩擦力增加以及球元件与密封组件间和密封组件与阀体间的不希望的泄漏。同样地，摩擦力具有随着部件磨损的严重而趋于增加，因此，阀内的动态性能和控制特性变差，而使阀低效且不精确。为了减轻某些上述情况，使某些密封组件偏置，以在关闭位置处提供相对于球更可靠的密封。无论是否利用该特殊类型的密封组件，必须将整个旋转球阀从流体过程控制系统取下，以在密封组件磨损或其它失效的情况下将其更换。

发明内容

本申请的一方面提供一种流体流动控制装置，包括阀体、阀帽、控制组件、内部凹槽和密封组件。所述阀体限定入口部、出口部、阀帽开口和在所述入口部与所述出口部之间延伸的流体流动路径。所述阀帽设置在所述阀帽开口中，并固定至所述阀体。所述控制组件至少部分地被所述阀帽所支承，且包括设置在所述阀体内且能够在打开位置与关闭位置之间转动的球元件。所述内部凹槽被所述阀体限定在所述入口部的下游且与所述阀帽开口相邻的位置。所述密封组件设置在所述阀体的所述内部凹槽内，且包括套管密封件、保持装置和密封元件。所述套管密封件能够沿所述流动路径的方向轴向移动，且适于在球元件位于关闭位置时被所述球元件密封接合。所述保持装置邻近所述内部凹槽附连至所述阀体，以将所述套管密封件保持在所述阀体内。所述密封元件布置成提供在所述套管密封件与所述保持装置和所述阀体中的至少一个之间的液密密封，以在所述球元件位于所述关闭位置时防止泄漏。

在一实施例中，所述阀帽开口的尺寸比所述密封组件的最大尺寸大，从而能够将所述密封组件经由所述阀帽开口装填在所述阀体中。

在一实施例中，所述阀体中的所述凹槽包括与所述阀体的所述入口部同轴设置的环状凹槽。

在一实施例中，所述密封元件包括密封环，该密封环设置在所述套管密封件与所述保持装置和所述阀体中的一个之间的界面。

在一实施例中，所述密封元件设置在所述套管密封件与所述保持装置的相对的轴向表面之间。

在一实施例中，所述密封元件设置在所述套管密封件与所述保持装置和所述阀体中的一个的相对的径向表面之间。

在一实施例中，所述密封元件包括C型密封件，该C型密封件限定用于接收来自所述阀体的所述入口部的流体的环形开口。

本申请的另一方面提供一种流体流动控制装置，包括阀体、控制组件、内部凹槽和密封组件。所述阀体限定入口部、出口部和在所述入口部与所述出口部之间延伸的流体流动路径。所述控制组件包括设置在所述阀体内且能够在打开位置与关闭位置之间转动的球元件。所述内部凹槽被所述阀体限定在所述入口部的下游的位置。所述密封组件设置在所述阀体的所述内部凹槽内，且包括套管密封件、保持装置和C型密封件。所述套管密封件能够沿所述流动路径的方向轴向移动，且适于在球元件位于关闭位置时被所述球元件密封接合。所述保持装置邻近所述内部凹槽附连至所述阀体，以将所述套管密封件保持在所述阀体内。所述C型密封件设置在所述套管密封件与所述保持装置和所述阀体中的一个之间，以在所述球元件位于所述关闭位置时防止泄漏。

在一实施例中，所述装置还包括由所述阀体限定的阀帽开口和设置在所述阀帽开口中的阀帽，所述阀帽至少部分地支承所述控制元件，所述阀帽开口设置成与所述密封组件相邻。

在一实施例中，所述阀帽开口的尺寸比所述密封组件的最大尺寸大，从而能够将所述密封组件经由所述阀帽开口装填在所述阀体中。

在一实施例中，所述阀体中的所述凹槽包括与所述阀体的所述入口部同轴设置的环状凹槽。