NO339455B1 - Universalt fluidventilhus - Google Patents

Description

Den foreliggende offentliggjøring vedrører generelt et ventilhus for en fluidventil, og, mer bestemt, et ventilhus som kan konfigureres til bruk med en seteventil, en vinkelventil og en beholdermontert ventil.

Bakgrunn

Reguleringsventiler brukes til å regulere strømmen av en gass, en væske og/eller enhver annen substans gjennom de rør og/eller beholdere som de er forbundet til. En reguleringsventil består typisk av ett eller flere innløp, ett eller flere utløp, og kan inkludere en hylselignende kurv i hvilken en ventilplugg opererer for å regulere fluidstrøm gjennom aperturer som strømningsmessig forbinder innløpet/innløpene til utløpet/utløpene. Ventilpluggen er typisk del av en dekselsammenstilling som er forbundet mekanisk (eksempelvis boltet, fastklemt, skrudd inn i, osv.) til ventilhuset. Et eksempel på en reguleringsventilsammen-stilling er offentliggjort i US patent nr. 6.701.958, som herved innlemmes som referanse.

Reguleringsventiler kan være tilpasset til å passe til bestemte applikasjoner. Fire vanlige reguleringsventiltyper er seteventilen, vinkelventilen, T-ventilen og den beholdermonterte ventil. Disse fire typer av reguleringsventiler utfører lignende reguleringsfunksjoner, men er tilpasset til bruk i bestemte reguleringsapplika-sjoner.

En seteventil inkluderer typisk en innløpsport eller -åpning og en utløpsport eller -åpning som er innrettet langs en felles strømningsakse. En seteventil inkluderer også typisk en ventildekselsammenstilling som er montert i en tredje åpning, hvilken kan være innrettet langs en akse som står perpendikulært på eller i en annen vinkel i forhold til strømningsaksen for innløps- og utløpsportene. US patent nr. 6.701.958, referert til ovenfor, beskriver et eksempel på en seteventil-sammenstilling. En seteventil brukes typisk i applikasjoner hvor et hovedsakelig rett gjennomgående strømningsløp er ønskelig (eksempelvis hvis en ventil skal monteres in-line langs et spenn av rør).

Fra US 6708946 B1 fremgår det en kuleventil med en holdemekanisme for kulen som tillater at kulen avlastes fra ventilsetet under rotasjon når holdemekanismen utsettes for en svært liten bevegelse, men forblir i kontakt med ventilsetet for å hindre at forurensninger trenger inn mellom kulen og ventilsetet.

En vinkelventil inkluderer typisk en første ventilhusåpning, som typisk brukes som et innløp, anordnet i en vinkel i forhold til en annen ventilhusåpning, som typisk brukes som et utløp. En vinkelventil inkluderer også en ventildekselsammenstilling som er montert i en tredje ventilhusåpning som er innrettet med aksen for enten innløpsporten eller utløpsporten eller som er i en vinkel i forhold til enten innløpsporten eller utløpsporten. En vinkelventil brukes typisk i applikasjoner hvor det er nødvendig å beskytte ventilhuset mot erosjon eller skade på grunn av hurtigfordampning.

En T-ventil er en hybrid eller kombinasjon av en seteventilkonfigurasjon og en vinkelventilkonfigurasjon. En T-ventil inkluderer typisk tre porter som hver kan konfigureres som et innløp eller et utløp. To av portene er typisk anordnet i en koaksial konfigurasjon, mens strømningsaksen for den andre porten er anordnet i en vinkel i forhold til strømningsaksen for de to koaksiale porter. En T-ventil inkluderer typisk også en ventildekselsammenstilling som er montert i en fjerde ventilhusåpning. En T-ventil kan konfigureres til å fungere som en seteventil ved plugging av den port som har en strømningsakse i en vinkel i forhold til strøm-ningsaksen for de to koaksiale porter.

En beholdermontert eller frostfri ventil er konfigurert tilsvarende til en vinkelventil. Tilsvarende til en vinkelventil inkluderer en beholdermontert ventil typisk en innløpsport og en utløpsport som har en strømningsakse i en vinkel i forhold til strømningsaksen for innløpsporten. En beholdermontert ventil inkluderer også typisk en tredje åpning som er konfigurert til å ta imot en ventildekselsammenstilling. I tillegg er beholdermonterte ventiler konfigurert til å monteres direkte på en beholder (det vil si uten at dette krever noe serielt mellomliggende rør-opplegg, rørdeler, osv.) og kan inkludere gjenger utenpå ventilhuset for inngrep med de innvendige gjenger i en apertur (eksempelvis en rørdel) i den beholder som ventilen skal monteres på. I kontrast til andre ventiltyper er ventilsetet i en frostfri ventil lokalisert nær den port som er mekanisk tilkoplet til beholderen. På denne måte utsettes ventilsetet for de varmere temperaturer i den beholder som ventilen er innfestet til, hvilket minimerer eller eliminerer muligheten for at ventilsetet fryser.

Hver av de fire ovenfor beskrevne ventiltyper er således i stand til å bli brukt i en applikasjon eller to forskjellige applikasjoner (eksempelvis i tilfelle med T- ventilen, som kan brukes som en seteventil eller en vinkelventil avhengig av hvor portpluggen installeres). Ingen av de ovenfor beskrevne typer av ventiler muliggjør imidlertid fleksibel konfigurasjon av et ventilhus eller en sammenstilling til bruk i beholdermonterte (eksempelvis frostfrie) applikasjoner så vel som vinkelventil-applikasjoner og seteventilapplikasjoner. Som et resultat av dette må ventil-produsenter anskaffe verktøy og tilveiebringe produksjonsanlegg for i det minste de fire forskjellige ventiltyper som er beskrevet ovenfor. I tillegg til dette kan det være påkrevet at ventilinstallatører, vedlikeholdspersonell, osv. anskaffer seg og opprettholder et forråd av fire forskjellige typer av ventiler for å utføre vedlikehold på slike ventiler som er installert i et prosessanlegg.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et tverrsnittsriss av et eksempel på et universelt ventilhus med gjengede endeforbindelser. Fig. 2 er et tverrsnittsriss av eksempelet på ventilhus på fig. 1 i en vinkelventilkonfigurasjon. Fig. 3 er et tverrsnittsriss av eksempelet på ventilhus på fig. 1 i en seteventilkonfigurasjon. Fig. 4 er et tverrsnittsriss av eksempelet på ventilhus på fig. 1 vist i en beholdermontert konfigurasjon.

Oppsummering av oppfinnelsen

I en eksempelutførelse inkluderer et fluidreguleringsventilhus motstående første og andre åpninger og motstående tredje og fjerde åpninger. I eksempel-utførelsen er hver av de tredje og fjerde åpninger anordnet i en respektiv vinkel i forhold til i det minste en av de første og andre åpninger, og en av de tredje og fjerde åpninger er konfigurert til å gjøre det mulig forfluidreguleringsventilhuset å bli montert på en beholder.

I en annen eksempelutførelse inkluderer et ventilhus første, andre, tredje og fjerde strømningsmessig forbundne åpninger. I eksempelutførelsen er en distal ende av minst en av åpningene konfigurert til å gjøre det mulig for ventilhuset å bli montert direkte på en beholder.

Detaljert beskrivelse

Eksempelet på fluidreguleringsventilhus som her er beskrevet inkluderer generelt fire innvendig gjengede åpninger. Mer spesifikt, hver av første og andre motstående åpninger er anordnet i respektive vinkler i forhold til motstående tredje og fjerde åpninger. I det offentliggjorte eksempel kan de første og andre åpninger ha en hovedsakelig ortogonal relasjon i forhold til de tredje og fjerde åpninger. Videre kan hver av åpningene inkludere et innvendig gjenget parti som er konfigurert til inngrep med gjenget rør, en gjenget plugg eller kappe og/eller en dekselsammenstilling. I det minste en av åpningene inkluderer også en utvendig gjenget distal ende som gjør det mulig for ventilhuset å gå i direkte inngrep med en gjenget apertur i en beholder, så som for eksempel en tank, en flaske, en sylinder, osv. En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil selvsagt medgi at de innvendig gjengede partier kan erstattes av hvilke som helst andre midler for innfesting av rør, plugger og/eller en dekselsammenstilling, så som for eksempel en flens som er konfigurert for sammenbolting av delene.

I kontrast til kjente ventilhus, så som frostfrie ventilhus og T-ventilhus, tilveiebringer eksempelet på fluidreguleringsventilhus et enkelt ventilhus som kan konfigureres fleksibelt til bruk som en seteventil, en beholdermontert ventil og en vinkelventil. Særlig kan en gjenget plugg installeres i en av de innvendig gjengede åpninger, en dekselsammenstilling kan forbindes til en annen av de innvendig gjengede åpninger, og de gjenværende to åpninger kan brukes henholdsvis som fluidinnløpsåpninger og fluidutløpsåpninger. For eksempel kan det eksempel på ventilhus som her er beskrevet konfigureres som en beholdermontert ventil ved installering av den utvendig gjengede åpning i en beholder, installering av en dekselsammenstilling i åpningen motsatt den utvendig gjengede åpning, installering av en gjenget plugg eller kappe i en av de to gjenværende åpninger, og til-kopling av de gjenværende åpninger som et fluidreguleringsinnløp eller -utløp. Alternativt kan det eksempel på ventilhus som her er beskrevet konfigureres til bruk som en seteventil ved installering av en gjenget plugg eller kappe i det innvendig gjengede parti av åpningen som har de utvendige gjenger, installering av en dekselsammenstilling i porten motsatt åpningen som har de utvendige gjenger, og anvendelse av de gjenværende to motstående åpninger som innløps-og utløpsporter.

Fig. 1 er et tverrsnittsriss av et eksempel på ventilhus 100 med universelt gjengede endeforbindelser. Eksempelet på ventilhus 100 kan generelt anvendes i en prosess for å regulere strømmen av et fluid (eksempelvis en væske, en gass, osv.). Eksempelet på ventilhus 100 kan således inkorporeres i en reguleringsventil som brukes som del av et prosessreguleringssystem for å åpne et strømningsløp, stenge et strømningsløp og/eller variere størrelsen av en åpning eller restriksjon som er tilknyttet et strømningsløp, hvilket regulerer strømningsmengden og/eller trykket for et prosessfluid som passerer gjennom reguleringsventilen.

Som vist på fig. 1, eksempelet på ventilhus 100 inkluderer åpninger

102, 104, 106 og 108, som alle er strømningsmessig forbundet som vist. Med henblikk på klarhet av dette eksempelet, vil åpningene 102 og 104 heretter bli referert til som innløpsportene 102 og 104, og åpningen 106 vil bli referert til som utløpsporten 106. En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil imidlertid innse at åpningene 102, 104 og 106 ombyttbart kan brukes som innløps- eller utløps-porten En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil selvsagt være klar over at innløpsportene 102 og 104 og utløpsporten 106 kan være kjent som fluidaperturer.

Innløpsporten 102 og utløpsporten 106 er anordnet motsatt hverandre, og kan være anordnet langs en felles strømningsakse eller i det minste respektivt parallelle strømningsaksen Innløpsporten 104 og åpningen 108 er også anordnet motsatt i forhold til hverandre, og kan være innrettet langs en felles akse eller ha parallelle akser. Hver av innløpsporten 104 og åpningen 108 er anordnet i en vinkel i forhold til innløpsporten 102 og utløpsporten 106. I eksempelet på ventilhus 100 på fig. 1 er innløpsporten 102 og utløpsporten 106 i hovedsak ortogonalt orientert i forhold til innløpsporten 104 og åpningen 108.

Hver av åpningene 102,104, 106 og 108 kan inkludere et respektivt innvendig gjenget parti 110, 112, 114 og 116. I enkelte eksempler kan de innvendig gjengede partier 110, 112 og 114 være standard rørgjenger som er dimensjonert til å ta imot en bestemt rørdiameter, så som for eksempel et rør og/eller rørdeler på 25,4 mm. Det innvendig gjengede parti 116 i åpningen 108 kan være dimensjonert til å ta imot en dekselsammenstilling som er egnet for implementering av en bestemt type ventil. En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil selvsagt innse at åpningen 108 ikke behøver å inkludere det innvendig gjengede parti 116, men i stedet kan inkludere en hvilken som helst annen struktur som er passende for innfesting av dekselsammenstillingen til ventilhuset.

En distal ende 118 av innløpsporten 104 inkluderer et gjenget parti 120 som er konfigurert til inngrep med en gjenget apertur i en beholder, så som det som er vist og beskrevet i forbindelse med fig. 4 nedenfor. På denne måte gjør det gjengede parti 120 det mulig for eksempel-ventilhuset 100 og, således, enhver ventil som er implementert sammen med dette, å bli montert eller mekanisk innfestet direkte på en beholder. Alternativt eller i tillegg kan innløpsporten 102 og utløpsporten 106 også inkludere respektive utvendig gjengede partier for inngrep med et gjenget parti av en beholder eller lignende.

Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, en eller flere portene 102,104 og 106 kan være konfigurert til å motta en plugg eller en kappe for å konfigurere eksempelet på fluidventilhus 100 som en T-ventil, en seteventil, en vinkelventil eller en beholdermontert ventil. I tillegg vil de som har ordinær fagkunnskap innen teknikken innse at eksempelet på fluidventilhus 100 kun er et eksempel på en utførelse og at variasjoner i det faktiske ventilhus kan implementeres. For eksempel kan antallet åpninger, den fysiske layout eller relasjon mellom åpningene, antallet åpninger som har utvendig gjenging og relative størrelser mellom åpningene variere i avhengighet av den tiltenkte bruk. Enda videre, eksempelet på ventilhus 100 kan anvende alle ønskede innvendige strømningsløp (eksempelvis bueformede strømningsløp som minimerer turbulens for å hindre eller minimere kavitasjon og/eller andre potensielt destruktive eller støygenererende effekter). Videre, for klarhetens skyld, eksempelet på ventilhus 100 er på fig. 1 vist uten ventilens innvendige deler. De som har ordinær fagkunnskap innen teknikken bør imidlertid innse at alle ønskede innvendige deler kan installeres i eksempelet på ventilhus 100, for å passe til bestemte applikasjoner.

Fig. 2 er et tverrsnittsriss av eksempel-ventilhuset 100 på fig. 1 i en vinkelventilkonfigurasjon. Som vist på fig. 2 er en gjenget kappe eller plugg 200 installert i innløpsporten 102. Kappen eller pluggen 200 blokkerer fluid i å strømme inn i eller ut av innløpsporten 102. Hvis en dekselsammenstilling er montert i åpningen 108, så avgrenser innløpsporten 104 og utløpsporten 106 et vinklet strømningsløp 202 gjennom ventilhuset 100. Når det er konfigurert som vist på fig. 2, kan eksempel-ventilhuset 100 være direkte montert på en beholder via den utvendig gjengede innløpsport 104, og utløpsporten 106 kan være tilkoplet et rør og/eller en hvilken som helst annen rørdel eller fluidførende struktur. Fig. 3 er et tverrsnittsriss av eksempelet på ventilhus 100 på fig. 1 i en seteventilkonfigurasjon. Som vist på fig. 3 er en plugg 300 innsatt eller installert i innløpsporten 104. I tillegg kan en dekselsammenstilling være montert via åpningen 108. Således, i denne konfigurasjon, fører et strømningsløp 302 fluid mellom innløpsporten 102 og utløpsporten 106.

Fig. 4 er et tverrsnittsriss av eksempelet på ventilhus 100 på fig. 1 vist beholdermontert. Som vist på fig. 4 er eksempelet på ventilhus 100 montert direkte på en beholder 400. Særlig er det gjengede partiet 120 av innløpsporten 100 i gjengeinngrep med gjenger 402 i en åpning 404 i beholderen 400. Selv om det ikke er vist på fig. 4 kan en dekselsammenstilling være montert i åpningen 108 og en plugg eller kappe kan være installert eller innsatt i det ene av innløpsporten 102 og utløpsporten 106. Som det kan sees av eksempelkonfigurasjonen på fig. 4, evnen til å montere eksempelet på ventilhus 100 i en beholder via den utvendig

gjengede innløpsport 104 eliminerer behovet for ekstra forbindelser og røropplegg. I tillegg, eksempelkonfigurasjonen på fig. 4 krever mindre fysisk plass, (eksempelvis klaring eller høyde) enn det som er påkrevet for kjente beholdermonterte sam-menstillinger.

Selv om visse anordninger og gjenstander for fremstilling her er blitt beskrevet, er omfanget av dekning av dette patent ikke begrenset til dette. Tvert imot, dette patent dekker alle anordninger og gjenstander for fremstilling som tydelig faller innenfor omfanget av de vedføyde krav enten bokstavelig eller under ekvivalensdoktrinen.

Claims (6)

1. Universalt fluidventilhus, innrettet for anvendelse med en valgt ene av et flertall styringsventiltyper, idet det universale fluidventilhuset omfatter: et ventilhus (100) med et flertall fluidåpninger i strømningsmessig kommunikasjon med hverandre, idet flertallet fluidåpninger inkluderer en første (102), en andre (106), en tredje (108), og en fjerde fluidåpning (104), idet den fjerde åpningen (104) er plassert i en vinkel i forhold til både den første åpningen (102) og den andre åpningen (106);karakterisert vedat: flertallet fluidåpninger (102, 106, 108, 104) omfatter gjengede fluidåpninger; det universale fluidventilhuset ytterligere omfatter en plugg (200, 300) for anvendelse med en valgt én av fluidåpningene ; den tredje fluidåpningen (106) er innrettet til å motta en ventildekselsammenstilling passende for implementering av en spesiell type ventil for styring av strøm gjennom ventilhuset (100), idet den spesielle type ventil valgt fra en seteventil, en vinkelventil, en T-ventil, eller en beholdermontert ventil; den første og andre fluidåpningen (102, 106) er plassert langs en felles strømningsakse for å definere en mulig første strømningsbane (202) som strekker seg gjennom fluidhuset (100) mellom den første og andre åpningen (102,106) ved plassering av pluggen i den fjerde fluidåpningen (104) slik at den første strømningsveien (202) er en rett gjennom strømningsvei; og den andre og fjerde åpningen (106, 104) definerer en mulig andre strømningsvei (302) som strekker seg gjennom ventilhuset mellom den andre åpningen og den fjerde åpningen ved plassering av pluggen i den første fluidåpningen (102) slik at den andre strømningsveien (302) er en vinklet strømningsvei, hvorved strømningsraten gjennom ventilhuset (100) kan reguleres ved åpning, lukking, eller variasjon av størrelsen av en åpning eller strupning langs enten den første strømningsveien (202) eller den andre strømningsveien (302).

2. Universalt fluidventilhus som angitt i krav 1, hvor den første og fjerde fluid åpningen (102, 104) er innløpsporter, og den andre fluidåpningen (106) er en utløpsport.

3. Universalt fluidventilhus som angitt i krav 1 eller krav 2, hvori minst én av fluidåpningene (102, 104, 106, 108) er konfigurert for å mekanisk fastgjøre ventilhuset til en beholder (400).

4. Universalt fluidventilhus som angitt i krav 1 -3, hvori hver av fluidåpningene (102,104, 106, 108) er innvendig gjenget.

5. Universalt fluidventilhus som angitt i krav 1 -4, hvori den fjerde fluidåpningen (104) inkluderer et utvendig gjenget parti (102) konfigurert til å gå i inngrep med et gjenget parti (402) av en beholder (400).

6.. Universalt fluidventilhus som angitt i krav 1 -5, hvori den andre og fjerde åpningen (106, 104) er ortogonale.