Válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento.

Válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento, con dos elementos de cierre (3,

4) dispuestos enserie que se pueden mover de modo relativo entre sí, que en la posición de cierre de la válvula de asiento doble (1)evitan el derrame de líquidos desde una parte de la carcasa de la válvula (1a; 1b) a la otra (1b; 1a), que limitan tantoen la posición de cierre como en la posición abierta un espacio hueco de fugas (5) que está unido con el entorno dela válvula de asiento doble (1), en la que en la posición de cierre el primer elemento de cierre (3) conformado comoémbolo pasador se aloja de modo obturado en una abertura de unión (2c) que une entre sí las partes de la carcasade la válvula (1a, 1b), y en el transcurso de su movimiento de abertura se pone en contacto obturado con unsegundo elemento de cierre (4) asignado a una segunda superficie de asiento (2b), que presenta una segundaobturación (7) a través de una obturación central (8; 8*) que actúa entre los elementos de cierre (3, 4), y esta última,en el movimiento de abertura posterior se lleva igualmente a una posición abierta (H), en la que el primer elementode cierre (3) presenta una primera obturación (6) que obtura de modo radial respecto a una primera superficie deasiento (2a) cilíndrica conformada en la abertura de unión (2c), con elementos de cierre (3, 4) que pueden sertransportados de modo independiente entre sí por medio de una carrera parcial en la anchura del intersticio a unaposición de limpieza del asiento con la finalidad del lavado de sus superficies de asiento (2a, 2b) coaxiales, en la queel segundo elemento de cierre (4) se puede llevar por medio de una segunda carrera parcial (T2) orientada en lamisma dirección que el movimiento de abertura, y el primer elemento de cierre (3) se puede llevar a través de unaprimera carrera parcial (T1) en dirección opuesta al movimiento de abertura a su posición de limpieza de asientocorrespondiente, estando en contacto el segundo elemento de cierre (4) en su posición de cierre con una superficiede tope (4e) en la carcasa de la válvula (10; 1a, 1b), y en concreto de modo contiguo a la primera superficie delasiento (2a, 2g), en la que en la parte frontal opuesta al espacio de fugas (5) del segundo elemento de cierre (4) estáprevista una entalladura (4d) céntrica, que comienza de modo radial en la parte exterior con una superficie dedesviación (4b) con simetría de rotación, y está limitada en la parte frontal por una superficie frontal (4c) orientadafundamentalmente perpendicular al eje longitudinal del segundo elemento de cierre (4), en la que la superficie dedesviación (4b) desemboca en la superficie frontal (4c), en la que la superficie de desviación (4b) y la superficie detope (4e) conforman un segundo borde circular (U2), que en la posición de cierre del segundo elemento de cierre (4)limita directamente con una primera sección terminal (2g) de la primera superficie de asiento (2a), en la que, visto enla sección meridiana, la superficie de desviación (4b) presenta un contorno (K) con un desarrollo sin dobladuras, yun vector de dirección apunta en el punto de desembocadura de la superficie de desviación (4b) a un taladro desalida (3d) dispuesto de modo central en el primer elemento de cierre (3), sin colisionar conformando una presión deretención con el primer elemento de cierre (3) en la región de sus regiones que rodean el espacio hueco de fugas (5)o de la obturación central (8; 8*), y en la que una limitación en la parte frontal opuesta al espacio hueco de fugas (5)del primer elemento de cierre (3) posee una distancia de seguridad axial (x) respecto al vector de dirección en unaposición de salida conformada como un primer borde circular (U1) de la segunda superficie de asiento (2b) en laprimera sección terminal (2g),

caracterizada porque

la superficie de tope (4e) está dispuesta en una superficie de limitación contigua a la segunda obturación (7) demodo radial en la parte interior del segundo elemento de cierre (4), y está en contacto en la posición de cierre delsegundo elemento de cierre (4) en la segunda superficie de asiento (2b), de manera que el segundo elemento decierre (4), referido a su segunda obturación (7), presenta de modo radial en la parte exterior un contorno circular (4*)cilíndrico, y porque el contorno circular (4*) conforma con una entalladura (2d) cilíndrica en forma anular en laabertura de unión (2c) en el lado del segundo elemento de cierre (4) una segunda ranura de estrangulamiento (D2)en forma anular.

Válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento

CAMPO TÉCNICO

La invención se refiere a una válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento, con dos elementos de cierre dispuestos en serie que se pueden mover de modo relativo entre sí, según el preámbulo de la reivindicación 1.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Por el documento DE 38 35 944 C2 se conoce una válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento, que por lo que se refiere a su configuración de elementos de cierre presenta características fundamentales de la válvula de asiento doble del tipo caracterizado en la introducción y que permite a través de una abertura de la anchura del intersticio de sus superficies de asiento una limpieza de la superficie del asiento liberada respectivamente. En cada una de las tres obturaciones en la válvula de asiento doble conocida se trata de una obturación discreta, en la que a cada obturación se le asigna sólo una única función. La primera obturación en el primer elemento de cierre es una obturación que actúa puramente de modo radial, que se desliza en la primera superficie del asiento conformada como superficie lateral cilíndrica, y que allí, como consecuencia de la pretensión prevista realiza una obturación (obturación con engancha de deslizamiento) . La segunda obturación en el segundo elemento de cierre actúa sobre la segunda superficie de asiento conformada en forma de cono, de manera que en este caso se puede hablar de una obturación que actúa de modo axial/radial (obturación con enganche de presión) . En el caso regular, en la segunda superficie de asiento se encuentra también el tope fijo para la limitación de la posición terminal del segundo elemento de cierre (posición de cierre) , cuando una obturación está prevista con enganche de presión. La tercera obturación, la denominada obturación central, despliega su efecto cuando el primer elemento de cierre, en la carrera de abertura, se pone en contacto con el segundo elemento de cierre a través de esta obturación central, y arrastra en el transcurso del movimiento de abertura más amplio el segundo elemento de cierre a la posición de abertura completa (obturación en el enganche de presión) . En este caso, la obturación central está dispuesta en una superficie frontal opuesta al espacio hueco de escape en el segundo elemento de cierre accionado de modo independiente.

La válvula de asiento doble conocida esquematizada brevemente con anterioridad dispone de dos denominadas posiciones de limpieza de asiento, generándose la primera posición de limpieza del asiento a través de la primera carrera parcial opuesta a la carrera de abertura del primer elemento de cierre. En la posición de limpieza del asiento del primer elemento de cierre (referida a la posición del dibujo según la Figura 3, ésta es el elemento de cierre inferior) se libera también al mismo tiempo una realización de un tubo de salida conformado como válvula de compensación de presión, unido con el primer elemento de cierre, por medio de la carcasa de la válvula inferior con la finalidad de la limpieza de la obturación asignada. La posición de limpieza del asiento del segundo elemento de cierre (superior) no se explica con más detalle en el documento DE 38 35 944 C2; se realiza a través de la segunda carrera parcial orientada en la misma dirección que la carrera de abertura. La limitación de la cantidad de material de limpieza correspondiente en la limpieza del asiento se realiza por medio de un ajuste más o menos costoso, y habitualmente no suficiente, de la ranura liberada entre la obturación correspondiente y la superficie de asiento asignada.

Los requerimientos que se exigen a una válvula de asiento doble capaz de limpiar el asiento de este tipo en algunos países van más allá de la limitación mencionada anteriormente, y son más extensos. Por ejemplo, en los Estados Unidos se exige que en el caso de grandes defectos de obturación, o incluso en el caso de la pérdida de una de las dos obturaciones del asiento del elemento de cierre que se encuentra en la posición de cierre en el transcurso de la limpieza del asiento del otro elemento de cierre, no puede pasar a través del defecto de obturación correspondiente o bien de la región de asiento correspondiente sin obturación de asiento ningún material de limpieza. Bajo estas condiciones, en una válvula de asiento doble de este tipo no sólo se le exige una limitación de la cantidad de material de limpieza y que se evite una carga directa de las regiones de asiento en el transcurso de la limpieza del asiento, sino que también después de una extracción lo más libre de turbulencias posible de la corriente de limpieza del asiento por primera vez en el espacio hueco de fugas, y desde allí al entorno, sin que a través de la región de asiento respectivamente cerrada se puede hacer fluir esta corriente de limpieza del asiento directamente, o se cargue incrementando la presión.

Una válvula de asiento doble, que sólo en la limpieza del asiento se limita a la liberación de la superficie del asiento en la región del elemento de cierre asignado, y que además realiza una unión del espacio del hueco de fugas con el entorno de la válvula del asiento doble, correspondiéndose la sección transversal de paso de la unión aproximadamente a la sección transversal de paso de la anchura interior del tubo máxima conectada a la válvula de asiento doble, está descrita en el documento industrial “Betriebsanleitung BAA D620-PMO.32, Doppelsitzventil Typ D 620 PMO”, de Südmo Components GmbH, D-73469 Riesbürg. Esta válvula de asiento doble, por medio de su dimensionamiento generoso de la tubería de unión entre el espacio hueco de fugas y el entorno, es adecuada fundamentalmente para evitar en el caso de grandes defectos de obturación una formación de presión en el espacio hueco de fugas. El requisito relativo a evitar una carga directa de las regiones de asiento en el transcurso de la limpieza del asiento, y también después de una extracción lo más libre posible de turbulencias de la corriente de limpieza del asiento, en primer lugar al espacio hueco de fugas, y desde allí al entorno es algo que no puede cumplir la válvula de asiento doble conocida.

Por carga directa se entiende cualquier componente de velocidad desde la corriente de limpieza del asiento correspondiente orientada perpendicularmente sobre las paredes que limitan la región del asiento. En concreto, se ha mostrado que cada carga directa referida a esto lleva a una conversión de energía cinética de corriente en presión estática. Dependiendo del ángulo de incidencia de la corriente sobre la superficie de la pared o del cuerpo que es sometida a la corriente se produce una corriente de ramificación con una denominada “línea de corriente de ramificación”, dividiendo esta última la corriente en dos mitades. La propia línea de corriente de ramificación hace tope en el denominado “punto de retención”, de manera que en esta posición la velocidad es igual a cero. El aumento de presión como consecuencia de esta parada de la velocidad recibe también la designación de “presión de retención”. Los mecanismos representados anteriormente que elevan la presión generan una corriente de fugas a través de la ranura correspondiente entre el elemento de cierre y la superficie de asiento asignada, y la obturación del asiento defectuosa o que ya no existe.

Una incidencia directa de la corriente de limpieza del asiento sobre las superficies que limitan el espacio hueco de fugas, debido a ello, es algo contraproducente en cualquier caso. En las dos válvulas de asiento doble conocidas descritas anteriormente, la primera corriente de limpieza de asiento, que se genera por medio de un aireado del primer elemento de cierre alrededor de la primera carrera parcial, puede incidir sobre la superficie de limitación de la parte frontal del segundo elemento de cierre que aloja la obturación central de un modo más o menos perpendicular. En el punto de incidencia se desvía esta corriente fundamentalmente hacia el centro del espacio hueco de fugas, y la corriente también es tangente, entre otras, a la obturación central que sobresale de la superficie frontal. Además resulta en la posición de incidencia una línea de corriente de ramificación, cuya ramificación opuesta a la región de asiento puede generar allí una turbulencia y una presión de retención. La segunda corriente de limpieza de asiento, que se genera por medio de la aireación del segundo elemento de cierre alrededor de la segunda carrera parcial, incide sobre la superficie de limitación de la parte frontal del primer elemento de cierre, y también aquí se puede suministrar una parte de la corriente que se encuentra entre la línea de corriente... [Seguir leyendo]

1. Válvula de asiento doble capaz de limpiar un asiento, con dos elementos de cierre (3, 4) dispuestos en serie que se pueden mover de modo relativo entre sí, que en la posición de cierre de la válvula de asiento doble (1) evitan el derrame de líquidos desde una parte de la carcasa de la válvula (1a; 1b) a la otra (1b; 1a) , que limitan tanto en la posición de cierre como en la posición abierta un espacio hueco de fugas (5) que está unido con el entorno de la válvula de asiento doble (1) , en la que en la posición de cierre el primer elemento de cierre (3) conformado como émbolo pasador se aloja de modo obturado en una abertura de unión (2c) que une entre sí las partes de la carcasa de la válvula (1a, 1b) , y en el transcurso de su movimiento de abertura se pone en contacto obturado con un segundo elemento de cierre (4) asignado a una segunda superficie de asiento (2b) , que presenta una segunda obturación (7) a través de una obturación central (8; 8*) que actúa entre los elementos de cierre (3, 4) , y esta última, en el movimiento de abertura posterior se lleva igualmente a una posición abierta (H) , en la que el primer elemento de cierre (3) presenta una primera obturación (6) que obtura de modo radial respecto a una primera superficie de asiento (2a) cilíndrica conformada en la abertura de unión (2c) , con elementos de cierre (3, 4) que pueden ser transportados de modo independiente entre sí por medio de una carrera parcial en la anchura del intersticio a una posición de limpieza del asiento con la finalidad del lavado de sus superficies de asiento (2a, 2b) coaxiales, en la que el segundo elemento de cierre (4) se puede llevar por medio de una segunda carrera parcial (T2) orientada en la misma dirección que el movimiento de abertura, y el primer elemento de cierre (3) se puede llevar a través de una primera carrera parcial (T1) en dirección opuesta al movimiento de abertura a su posición de limpieza de asiento correspondiente, estando en contacto el segundo elemento de cierre (4) en su posición de cierre con una superficie de tope (4e) en la carcasa de la válvula (10; 1a, 1b) , y en concreto de modo contiguo a la primera superficie del asiento (2a, 2g) , en la que en la parte frontal opuesta al espacio de fugas (5) del segundo elemento de cierre (4) está prevista una entalladura (4d) céntrica, que comienza de modo radial en la parte exterior con una superficie de desviación (4b) con simetría de rotación, y está limitada en la parte frontal por una superficie frontal (4c) orientada fundamentalmente perpendicular al eje longitudinal del segundo elemento de cierre (4) , en la que la superficie de desviación (4b) desemboca en la superficie frontal (4c) , en la que la superficie de desviación (4b) y la superficie de tope (4e) conforman un segundo borde circular (U2) , que en la posición de cierre del segundo elemento de cierre (4) limita directamente con una primera sección terminal (2g) de la primera superficie de asiento (2a) , en la que, visto en la sección meridiana, la superficie de desviación (4b) presenta un contorno (K) con un desarrollo sin dobladuras, y un vector de dirección apunta en el punto de desembocadura de la superficie de desviación (4b) a un taladro de salida (3d) dispuesto de modo central en el primer elemento de cierre (3) , sin colisionar conformando una presión de retención con el primer elemento de cierre (3) en la región de sus regiones que rodean el espacio hueco de fugas (5)

o de la obturación central (8; 8*) , y en la que una limitación en la parte frontal opuesta al espacio hueco de fugas (5) del primer elemento de cierre (3) posee una distancia de seguridad axial (x) respecto al vector de dirección en una posición de salida conformada como un primer borde circular (U1) de la segunda superficie de asiento (2b) en la primera sección terminal (2g) ,

caracterizada porque la superficie de tope (4e) está dispuesta en una superficie de limitación contigua a la segunda obturación (7) de modo radial en la parte interior del segundo elemento de cierre (4) , y está en contacto en la posición de cierre del segundo elemento de cierre (4) en la segunda superficie de asiento (2b) , de manera que el segundo elemento de cierre (4) , referido a su segunda obturación (7) , presenta de modo radial en la parte exterior un contorno circular (4*) cilíndrico, y porque el contorno circular (4*) conforma con una entalladura (2d) cilíndrica en forma anular en la abertura de unión (2c) en el lado del segundo elemento de cierre (4) una segunda ranura de estrangulamiento (D2) en forma anular.

2. Válvula de asiento doble según la reivindicación 1,

caracterizada porque la obturación central (8) está dispuesta en la superficie frontal (4c) del segundo elemento de cierre (4) .

3. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 ó 2,

caracterizada porque la distancia de seguridad (x) es al menos tan grande como la suma de todas las tolerancias de fabricación de los componentes de la válvula de asiento doble (1) , que en la posición de cierre del primer elemento de cierre (3) determinan su distancia axial menor respecto a la segunda superficie de asiento (2b) .

4. Válvula de asiento doble según la reivindicación 1,

caracterizada porque una obturación central (8*) alternativa está dispuesta en la limitación en la parte frontal opuesta al espacio hueco de fugas (5) del primer elemento de cierre (3) , y actúa conjuntamente con la superficie frontal (4c) .

5. Válvula de asiento doble según la reivindicación 4,

caracterizada porque la distancia de seguridad (x) es al menos tan grande como la suma de todas las tolerancias de fabricación de los componentes de la válvula de asiento doble (1) , que en la posición de cierre del primer elemento de cierre (3) determina su distancia axial mínima respecto a la segunda superficie de asiento (2b) , más la distancia axial en la que sobresale la obturación central (8*) de la limitación de la parte frontal opuesta al espacio hueco de fugas (5) del primer elemento de cierre (3) .

6. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizada porque un vector de dirección se alinea en el punto de inicio el contorno (K) con la primera sección terminal (2g) .

7. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizada porque la primera sección terminal (2g) está conformada como sección cónica en forma de una primera pendiente de entrada, que se conecta con un radio de redondeo (r2) en la superficie de asiento (2a) , y se abre hacia el segundo elemento de cierre (4) .

8. Válvula de asiento doble según la reivindicación 7,

caracterizada porque la primera pendiente de entrada (2g) está conformada por medio de al menos una superficie cónica.

9. Válvula de asiento doble según la reivindicación 8,

caracterizada porque la primera pendiente de entrada (2g) está inclinada en un ángulo de ataque (8) frente a la primera superficie de asiento (2a) .

10. Válvula de asiento doble según la reivindicación 9,

caracterizada porque el ángulo de ataque (8) está realizado en el intervalo 0 º 8 º 15 grados, preferentemente en el intervalo de 5 º 8 º 15, preferentemente con 8 = 15 grados.

11. Válvula de asiento doble según la reivindicación 8,

caracterizada porque la primera sección terminal (2g) está conformada por medio de dos superficies cónicas que pasan una a la otra de modo redondeado con el radio de redondeo (r2) , en la que una segunda superficie cónica (2g.2) que se conecta directamente a la primera superficie de asiento (2a) está inclinada con un segundo ángulo de ataque (82) frente la primera superficie de asiento (2a) , y la otra superficie cónica (2g.1) está inclinada en un primer ángulo de ataque (81) frente a la primera superficie de asiento (2a) , y en la que el primer ángulo de ataque (81) está realizado en el intervalo de 7, 5 º 8 º 15, preferentemente con 81 = 15 grados, y el segundo ángulo de ataque (82) está realizado en el intervalo 5 º 8 º 10, preferentemente con 82 = 7, 5 grados.

12. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizada porque el primer borde circular (U1) conformado por la segunda superficie de asiento (2b) y la primera sección terminal (2g) está redondeado con un segundo redondeo de las esquinas (r3) lo más pequeño posible.

13. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizada porque el segundo borde circular (U2) está redondeado con un primer redondeo de las esquinas (r1) lo más pequeño posible.

14. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 13,

caracterizada porque la superficie de desviación (4b) destalona la superficie frontal (4c) en una distancia de destalonado axial (y) .

15. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 14,

caracterizada porque • el contorno (K) está formado a partir de una secuencia de secciones curvadas (K1, K2, K3, …, Kn) que poseen en sus puntos de transición correspondientes una tangente común • o porque el contorno (K) está hecho a partir de una sección única de curvaturas que se modifican continuamente, • o porque el contorno (K) está hecho a partir de una única sección con curvatura constante.

16. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 15,

caracterizada porque el vector de dirección de la última sección (Kn) presenta frente a la superficie frontal (4c) un ángulo de desviación (1) , preferentemente en el intervalo de 5 º 8º 20, preferentemente 1 = 15 grados.

17. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 16,

caracterizada porque el taladro de salida (3d) une el espacio hueco de fugas (5) con el entorno de la válvula de asiento doble (1) , y porque la limitación de la parte frontal opuesta al espacio hueco de fugas (5) del primer elemento de cierre (3) presenta un biselado (3f) que cae por todos los lados en el contorno hacia el taladro de salida (3d) .

18. Válvula de asiento doble según la reivindicación 17,

caracterizada porque el biselado (3f) está realizado como superficie cónica.

19. Válvula de asiento doble según la reivindicación 18,

caracterizada porque la superficie cónica está inclinada frente a la superficie de la base del cono con un ángulo de inclinación ( ) , preferentemente en el intervalo de 10 º º 20 grados, preferentemente con = 15 grados.

20. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 19,

caracterizada porque una primera varilla de ajuste (3a) unida con el primer elemento de cierre (3) atraviesa una segunda varilla de ajuste (4a) unida con el segundo elemento de cierre (4) realizada como varilla hueca, de modo concéntrico, continúa de modo volante a través del taladro de salida (3d) , y está unida en un extremo del primer elemento de cierre (3) opuesto al segundo elemento de cierre (4) con este último a través de al menos un travesaño (3e) orientado fundamentalmente de modo radial de modo fijo.

21. Válvula de asiento doble según la reivindicación 20,

caracterizada porque están previstos tres travesaños (3e) dispuestos uniformemente distribuidos fijamente en una sección de la varilla de ajuste (3a*) , que están unidos respectivamente de modo radial en la parte exterior de modo fijo con un anillo circular (3g) , y porque la sección de la varilla de ajuste (3a*) , los travesaños (3e) y el anillo (3g) conforman una pieza de soldadura (30) de una pieza.

22. Válvula de asiento doble según la reivindicación 21,

caracterizada porque la pieza de soldadura (30) se conecta por la parte exterior a través del anillo (3g) a un émbolo de compensación de la presión (3c) que limita una sección del taladro de salida (3d) alejado del espacio hueco de fugas, y en la parte interior a través de la sección de la varilla de ajuste (3a*) a la primera varilla de ajuste (3a) , y porque el anillo (3g) está aumentado en su diámetro interior de tal manera respecto al diámetro del taladro de salida (3d) conectando entre medias una región de transición que se extiende de modo cónico, que el paso interior del taladro de salida (3d) a través de los travesaños (3e) no se estrecha.

23. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 22,

caracterizada porque la segunda superficie de asiento (2b) está conformada en forma cónica, y porque la segunda obturación (7) obtura de modo axial/radial respecto a la segunda superficie de asiento (2b) en el enganche de deslizamiento/presión.

24. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 22,

caracterizada porque la segunda superficie de asiento (2b) está dispuesta perpendicularmente respecto al eje longitudinal de la válvula de asiento doble (1) , y porque la segunda obturación (7) está obturada axialmente respecto a la segunda superficie de asiento (2b) en el enganche de presión.

25. Válvula de asiento doble según una de las reivindicaciones 1 a 24,

caracterizada porque en el primer elemento de cierre (3) está previsto en la parte del espacio de fugas un talón cilíndrico (3*) que conforma con la primera superficie de asiento (2a) una primera ranura de estrangulamiento (D1) en forma anular.