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WO2018122435A1 - Válvula de bola con asiento criogénico - Google Patents

Válvula de bola con asiento criogénico Download PDF

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Publication number
WO2018122435A1
WO2018122435A1 PCT/ES2017/070854 ES2017070854W WO2018122435A1 WO 2018122435 A1 WO2018122435 A1 WO 2018122435A1 ES 2017070854 W ES2017070854 W ES 2017070854W WO 2018122435 A1 WO2018122435 A1 WO 2018122435A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ball
seal
housing
valve
seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2017/070854
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carles Bach Cantenys
Eduard Turon Teixidor
Tomás PARADINAS SALSON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAC VALVES SA
Original Assignee
BAC VALVES SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BAC VALVES SA filed Critical BAC VALVES SA
Priority to CN201780084541.9A priority Critical patent/CN110214243A/zh
Priority to US16/474,679 priority patent/US20200386324A1/en
Publication of WO2018122435A1 publication Critical patent/WO2018122435A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0663—Packings
    • F16K5/0668—Single packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K5/0663—Packings
    • F16K5/0673—Composite packings
    • F16K5/0678—Composite packings in which only one of the components of the composite packing is contacting the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K5/0663—Packings
    • F16K5/0689—Packings between housing and plug

Definitions

  • the present invention is related to the ball valves that are used in fluid lines, proposing a valve with a cryogenic seat made with characteristics that allow to obtain effectively conditions of perfect closure in any condition of use of the application valves , even at cryogenic temperatures.
  • the ball valves are commonly used in fluid conduits, comprising a ball provided with a through hole through it and which is arranged with adjustment in a corresponding internally spherically concave hollow defined between an inlet conduit and a valve outlet duct, so that by turning the ball, the passage between the mentioned inlet and outlet ducts of the valve can be interrupted and established.
  • the convex surface of the ball In order for a completely hermetic seal to be established between the ball and the wall of the inner hollow in which it is arranged to ensure the perfect function of the valve, the convex surface of the ball must exactly coincide with the concave surface of the inner hollow, provided conventionally around the inner mouth of each of the inlet and outlet ducts of the valve, between the wall of the inner recess where the ball is disposed and the outer surface of the ball, a closing seat formed by a gasket of elastic material, in order to achieve an adaptation to the possible irregularities of the shape of the ball and thus prevent leakage of the valves.
  • Document ES2549277B1 of the same applicant of the present invention shows a ball valve with a closing seat having a seal and a spring.
  • the sealing gasket has a first part that is inserted in a housing of the wall of the inner hollow where the ball is arranged and a second part that protrudes from said housing and makes contact with the ball.
  • the spring is located between the wall of the inner hollow where the ball is arranged and the second part of the seal, so that the spring pushes the second part of the seal against the surface of the ball establishing a tight seal .
  • This closing seat in normal conditions maintains the tightness between the ball and the wall of the inner hollow where the ball is arranged, and in conditions of cryogenic temperatures in which the sealing gasket loses elasticity and the ball can acquire a deformation by contraction uneven in its mass, the thrust of the spring on the sealing gasket makes the gasket adapt to the surface of the ball, ensuring a tight seal.
  • the invention relates to a ball valve with cryogenic seat that ensures the tightness of the valve even under conditions of cryogenic temperatures.
  • the ball valve comprises: - a valve body with inlet and outlet ducts,
  • each inlet and outlet duct comprising: or a seal that has a first part that is inserted in a defined housing in the wall of the inner hollow where the ball is arranged and a second part that projects of the housing and makes contact with the ball, or a pressure element that pushes the seal against the ball, where the pressure element is arranged in the housing of the wall of the inner hollow where the ball is arranged making contact with the first part of the seal.
  • the arrangement of the pressure element in the housing makes it possible to create a space so that the fluid that can escape from inside the valve is retained in the housing of the sealing gasket, so that the fluid's own expansion force is used to compress the seal in the housing and at the same time improve the pressure of the seal on the ball, thus preventing leakage through the seal of the seal and ensuring a tight seal between the ball and the gasket, even in conditions of very low temperatures in which the gasket loses elasticity.
  • the fluid's own expansion force helps to compress the pressure element and improve its pressure function on the seal.
  • the first part of the sealing gasket has an annular lip that is retained in the housing by the pressure exerted by the pressure element.
  • the pressure element is a hollow toroidal spring. The hollow embodiment of the pressure element allows the fluid entering the housing to expand freely inside the housing, thereby increasing the contact surface between the fluid and the sealing gasket.
  • valve comprises a pipe that communicates the inner hollow of the valve with the housing.
  • a communication is defined on purpose to direct the fluid to the part of the housing where the pressure element is arranged, ensuring that the fluid pressure itself is used to improve both the hermetic seal of the housing and the hermetic seal between the gasket and ball.
  • Figure 1 shows a partial sectional view of the closing seat of a ball valve according to the state of the art.
  • Figure 2 shows in perspective a partial section of the ball valve of the invention.
  • Figure 3 is a full longitudinal sectional view of the valve of the previous figure.
  • Figure 4 is an enlarged detail of the closing seat of the invention ball valve, according to a first embodiment.
  • Figure 4A shows a perspective view of the seal of the closing seat of the previous figure.
  • Figure 5 is an enlarged detail of the closing seat of the invention ball valve, according to a second embodiment.
  • Figure 5A shows a perspective view of the seal of the closing seat of the previous figure.
  • Figure 6 is an enlarged detail of the closing seat of the invention ball valve, according to a third embodiment.
  • Figure 6A shows a perspective view of the seal of the closing seat of the previous figure.
  • the invention relates to a ball valve that is arranged in fluid lines, particularly for applications in cryogenic temperature conditions, of the order of temperatures between -29 ° C and -196 ° C.
  • a ball valve according to the invention, comprising a valve body (1) having an internal hollow of spherical configuration with which two opposite conduits (2) communicate, one inlet and one outlet of the passage through the valve, a ball (3) having a through hole (4) and which is connected to a control rod (5) being housed in the inner hollow.
  • the ball (3) can rotate between a position in which the through hole (4) establishes communication between the inlet and outlet ducts (2) of the valve body (1), leaving the passage a through the valve, and another position in which the ball (3) interrupts the communication between said inlet and outlet ducts (2) of the valve body (1), leaving the passage through the valve closed.
  • the valve comprises a cryogenic seat that has a closing seat for each inlet and outlet duct (2) of the valve to achieve a tight seal between the ball (3) and the wall (6) of the inner hollow where the ball (3).
  • the closing seat is arranged around the internal mouth of each of the inlet and outlet ducts (2) of the valve, and comprises a sealing gasket (7) of elastic material having a first part (7.1) which is inserted in a housing (8) of the wall (6) of the inner hollow where the ball (3) and a second part (7.2) protruding from the housing (8) and makes contact with the ball (3), and a pressure element (9) that pushes the seal (7) against the ball (3).
  • Figure 1 shows a closing seat made according to the prior art.
  • the first part (7.1) of the sealing gasket (7) is inserted in the housing (8) of the wall (6) of the inner hollow where the ball (3) is arranged, while the second part (7.2) of the sealing gasket (7) protrudes from the housing (8) making contact with the ball (3), in that arrangement the pressure element (9) is located between the wall (6) of the inner hollow where the ball ( 3) and the second part (7.2) of the seal (7), so that the pressure element (9) pushes the second part (7.2) of the seal (7) against the surface of the ball ( 3).
  • the invention proposes to solve this problem by arranging the pressure element (9) in the housing (8) of the wall (6) of the inner hollow where the ball (3) is arranged, making contact with the pressure element (9) with the First part (7.1) of the seal (7).
  • the housing (8) is not fully covered by the first part (7.1) of the sealing gasket (7), but part of the housing (8) is occupied by the pressure element (9), so that the fluid that leaks from inside the valve tends to occupy the space of the housing (8) where the pressure element (9) is located, the fluid being retained in said space.
  • the pressure of the fluid helps the pressure element (9) to exert force on the seal (7) and thus make more pressure on the ball (3).
  • the first part (7.1) of the sealing gasket (7) has an annular lip (7.1 1) that is retained in the housing (8) by the pressure exerted by the element pressure (9).
  • the annular lip (7.11) is arranged on the outside of the seal (7) so that it is retained between the pressure element (9) and the upper wall of the housing (8), while the fluid leaking from inside the valve tends to enter the housing (8) from its lower part.
  • the fluid pressure helps the pressure element (9) to tighten the ring lip (7.1 1) of the sealing gasket (7), thereby improving the sealing preventing the fluid from escaping from the housing ( 8), even at cryogenic temperatures where the seal (7) loses elasticity.
  • the pressure element (9) is a hollow toroidal spring, that is to say an annular helical spring, so that being a hollow element it allows the fluid to flood the housing (8) and exert an adequate pressure that helps to press the sealing gasket (7) against the ball (3) as well as pressing the ring lip (7.11) against the upper wall of the housing (9).
  • the valve additionally comprises a pipe (10) that communicates the inner hollow where the ball (3) is arranged with the housing (8).
  • a communication is established that ensures that the fluid enters the housing (8), ensuring that the pressure of the fluid itself is used to improve the sealing properties of the valve even at cryogenic temperatures.
  • the mounting clamp of the seal (7) can be established with a simple pressing by one of its edges, as in the example of Figures 5 and 5A, facilitating
  • the assembly of the valve in large and application valves for high-pressure fluid conduits, the mounting clamp of the sealing gasket (7) comprises two annular parts, as seen in the example of the figures 6 and 6A, whereby a greater resistance to the pressure of the fluids is achieved under effective sealing conditions of the valve.

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Abstract

Válvula de bola con asiento criogénico, que comprende un cuerpo de válvula (1) con unos conductos de entrada y salida (2), una bola (3) con un orificio pasante (4) que está dispuesta en un hueco interior del cuerpo de válvula(1) entre los conductos de entrada y salida (2),un asiento de cierre por cada conducto que comprende una junta de estanqueidad (7)que tiene una primera parte (7.1) que está insertada en un alojamiento (8) definido en la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) y una segunda parte (7.2) que sobresale del alojamiento (8) y hace contacto con la bola (3), y un elemento de presión (9) que empuja la junta de estanqueidad (7) contra la bola (3), en donde el elemento de presión (9) está dispuesto en el alojamiento (8) de la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) haciendo contacto con la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7).

Description

DESCRIPCIÓN
VALVULA DE BOLA CON ASIENTO CRIOGÉNICO Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con las válvulas de bola que se utilizan en las conducciones de fluidos, proponiendo una válvula con un asiento criogénico realizado con unas características que permiten obtener con efectividad unas condiciones de perfecto cierre en cualquier condición de uso de las válvulas de aplicación, incluso a temperaturas criogénicas.
Estado de la técnica Las válvulas de bola son de uso habitual en las conducciones de fluidos, comprendiendo una bola provista de un orificio pasante a través de ella y que va dispuesta con ajuste en un hueco interior correspondiente esféricamente cóncavo definido entre un conducto de entrada y un conducto de salida de la válvula, de forma que mediante el giro de la bola se puede interrumpir y establecer el paso entre los mencionados conductos de entrada y salida de la válvula.
Para que entre la bola y la pared del hueco interior en la que va dispuesta se establezca un cierre totalmente hermético que asegure la perfecta función de la válvula, la superficie convexa de la bola debe de coincidir exactamente con la superficie cóncava del hueco interior, disponiéndose convencionalmente alrededor de la embocadura interna de cada uno de los conductos de entrada y salida de la válvula, entre la pared del hueco interior en donde se dispone la bola y la superficie exterior de bola, un asiento de cierre formado por una junta de estanqueidad de material elástico, con el fin de conseguir una adaptación a las posibles irregularidades de la forma de la bola y así evitar fugas de las válvulas.
Sin embargo, a temperatura muy bajas los materiales elásticos de las juntas endurecen y pierden la elasticidad necesaria para adaptarse las irregularidades de la bola de las válvulas, en tanto que a dichas temperaturas bajas las bolas pueden deformarse y volverse ovaladas o irregulares, debido a que la contracción del material metálico de las mismas no es lineal. Por lo tanto, en aplicaciones de temperaturas criogénicas (entre -29°C y -196°C) de las válvulas de bola convencionales, los asientos de cierre entre la bola giratoria y la pared del hueco interior correspondiente pierden la hermeticidad, produciéndose fugas, por lo que dichas válvulas no resultan eficientes a esas temperaturas.
El documento ES2549277B1 del mismo solicitante de la presente invención muestra una válvula de bola con un asiento de cierre que tiene una junta de estanqueidad y un muelle. La junta de estanqueidad tiene una primera parte que está insertada en un alojamiento de la pared del hueco interior en donde se dispone la bola y una segunda parte que sobresale de dicho alojamiento y hace contacto con la bola. El muelle está ubicado entre la pared del hueco interior en donde se dispone la bola y la segunda parte de la junta de estanqueidad, de manera que el muelle empuja la segunda parte de la junta de estanqueidad contra la superficie de la bola estableciendo un cierre hermético. Este asiento de cierre en condiciones normales mantiene la hermeticidad entre la bola y la pared del hueco interior en donde se dispone la bola, y en condiciones de temperaturas criogénicas en las que la junta de estanqueidad pierde elasticidad y la bola puede adquirir una deformación por contracción desigual en su masa, el empuje del muelle sobre la junta de estanqueidad hace que la junta se adapte a la superficie de la bola, asegurando un cierre hermético.
Ahora bien, aunque esta solución asegura el contacto entre la segunda parte de la junta de estanqueidad y la bola, el solicitante ha comprobado que a temperaturas criogénicas el fluido que pasa a través del orificio pasante de la bola se fuga a través del alojamiento en donde está insertada la primera parte de la junta de estanqueidad.
Se hace por tanto necesaria una solución que permita evitar las fugas que se producen a través del alojamiento en donde está insertada la junta de estanqueidad. Objeto de la invención
La invención se refiere a una válvula de bola con asiento criogénico que permite asegurar la hermeticidad de la válvula incluso en condiciones de temperaturas criogénicas. La válvula de bola comprende: - un cuerpo de válvula con unos conductos de entrada y salida,
- una bola con un orificio pasante que está dispuesta en un hueco interior del cuerpo de válvula entre los conductos de entrada y salida, pudiendo girar la bola entre una posición de comunicación del orificio pasante con los conductos de entrada y salida y una posición en la que interrumpe el paso entre dichos conductos de entrada y salida, y
- un asiento de cierre por cada conducto de entrada y salida que comprende: o una junta de estanqueidad que tiene una primera parte que está insertada en un alojamiento definido en la pared del hueco interior en donde se dispone la bola y una segunda parte que sobresale del alojamiento y hace contacto con la bola, y o un elemento de presión que empuja la junta de estanqueidad contra la bola, en donde el elemento de presión está dispuesto en el alojamiento de la pared del hueco interior en donde se dispone la bola haciendo contacto con la primera parte de la junta de estanqueidad. La disposición del elemento de presión en el alojamiento permite crear un espacio para que el fluido que se pueda fugar del interior de la válvula quede retenido en el alojamiento de la junta de estanqueidad, de manera que se aprovecha la propia fuerza de expansión del fluido para comprimir la junta de estanqueidad en el alojamiento y al mismo tiempo mejorar la presión de la junta de estanqueidad sobre la bola, así se evita que se produzcan fugas a través del alojamiento de la junta de estanqueidad y se asegura un cierre hermético de entre la bola y la junta de estanqueidad, incluso en condiciones de muy bajas temperaturas en las que la junta de estanqueidad pierde elasticidad. Por otro lado, la propia fuerza de expansión del fluido ayuda a comprimir el elemento de presión y mejorar su función de presión sobre la junta de estanqueidad.
Preferentemente la primera parte de la junta de estanqueidad tiene un labio anular que está retenido en el alojamiento por la presión ejercida por el elemento de presión. Con esta disposición se mejora el sellado del alojamiento de la junta de estanqueidad evitando aún más si cabe que se produzcan fugas de fluido. Preferentemente el elemento de presión es un muelle toroidal hueco. La realización hueca del elemento de presión permite que el fluido que entra en el alojamiento pueda expandirse libremente por el interior del alojamiento, aumentado así la superficie de contacto entre el fluido y la junta de estanqueidad.
Adicionalmente la válvula comprende una canalización que comunica el hueco interior de la válvula con el alojamiento. De esta manera se define a propósito una comunicación para dirigir el fluido a la parte del alojamiento en donde se dispone el elemento de presión, garantizándose que se aprovecha la propia presión del fluido para mejorar tanto el sellado hermético del alojamiento como el sellado hermético entre la junta de estanqueidad y la bola.
De este modo se consigue una válvula de bola con un asiento de cierre que resulta eficazmente hermético tanto cuando la junta de estanqueidad tiene la elasticidad necesaria para adaptarse a la superficie de la bola, como cuando por efecto de bajas temperaturas pierde elasticidad, ya que el empuje del elemento de presión aporta la presión necesaria para que dicha junta de estanqueidad se adapte con presión sobre la superficie de la bola, aunque ésta tenga alguna deformación, y al mismo tiempo se aprovecha la fuerza de expansión del fluido que se filtra en el alojamiento de la junta de estanqueidad para mejorar el sellado hermético del asiento de cierre.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista en sección parcial del asiento de cierre de una válvula de bola según el estado de la técnica.
La figura 2 muestra en perspectiva una sección parcial de la válvula de bola de la invención.
La figura 3 es una vista en sección longitudinal completa de la válvula de la figura anterior.
La figura 4 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la válvula de bola invención, según un primer ejemplo de realización.
La figura 4A muestra una vista en perspectiva de la junta de estanqueidad del asiento de cierre de la figura anterior. La figura 5 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la válvula de bola invención, según un segundo ejemplo de realización.
La figura 5A muestra una vista en perspectiva de la junta de estanqueidad del asiento de cierre de la figura anterior.
La figura 6 es un detalle ampliado del asiento de cierre de la válvula de bola invención, según un tercer ejemplo de realización.
La figura 6A muestra una vista en perspectiva de la junta de estanqueidad del asiento de cierre de la figura anterior.
Descripción detallada de la invención
La invención se refiere a una válvula de bola de las que se disponen en conducciones de fluidos, particularmente para aplicaciones en condiciones de temperaturas criogénicas, del orden de temperaturas comprendidas entre -29°C y -196°C.
En las figuras 2 y 3 se muestra una válvula de bola según la invención que comprende un cuerpo de válvula (1) que tiene un hueco interior de configuración esférica con el que comunican sendos conductos (2) opuestos, uno de entrada y otro de salida del paso a través de la válvula, alojándose en el hueco interior una bola (3) que tiene un orificio pasante (4) y que está unida a un vástago (5) de mando. Mediante el vástago (5) la bola (3) puede girar entre una posición en la que el orificio pasante (4) establece comunicación entre los conductos de entrada y salida (2) del cuerpo de válvula (1), dejando abierto el paso a través de la válvula, y otra posición en la que la bola (3) interrumpe la comunicación entre dichos conductos de entrada y salida (2) del cuerpo de válvula (1), dejando cerrado el paso a través de la válvula.
La válvula comprende un asiento criogénico que tiene un asiento de cierre por cada conducto de entrada y salida (2) de la válvula para conseguir un cierre hermético entre la bola (3) y la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3). El asiento de cierre está dispuesto alrededor de la embocadura interna de cada una de los conductos de entrada y salida (2) de la válvula, y comprende una junta de estanqueidad (7) de material elástico que tiene una primera parte (7.1) que está insertada en un alojamiento (8) de la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) y una segunda parte (7.2) que sobresale del alojamiento (8) y hace contacto con la bola (3), y un elemento de presión (9) que empuja la junta de estanqueidad (7) contra la bola (3).
En la figura 1 se muestra un asiento de cierre realizado según el estado de la técnica anterior. La primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7) está insertada en el alojamiento (8) de la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3), mientras que la segunda parte (7.2) de la junta de estanqueidad (7) sobresale del alojamiento (8) haciendo contacto con la bola (3), en esa disposición el elemento de presión (9) está ubicado entre la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) y la segunda parte (7.2) de la junta de estanqueidad (7), de manera que el elemento de presión (9) empuja la segunda parte (7.2) de la junta de estanqueidad (7) contra la superficie de la bola (3). De esta manera se asegura un cierre hermético debido a que la segunda parte (7.2) de la junta de estanqueidad (7) queda presionada sobre la superficie de la bola (3) por acción de elemento de presión (9), sin embargo, a temperaturas bajas de orden criogénico, el fluido tiende a fugarse desde el hueco interior a través del alojamiento (8) en donde está insertada la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7).
La invención propone solucionar este problema disponiendo el elemento de presión (9) en el alojamiento (8) de la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3), haciendo contacto el elemento de presión (9) con la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7). Con esta disposición, el alojamiento (8) no está totalmente cubierto por la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7), sino que parte del alojamiento (8) queda ocupado por el elemento de presión (9), de manera que el fluido que se fuga desde el interior de la válvula tiende a ocupar el espacio del alojamiento (8) en donde se encuentra el elemento de presión (9), quedando el fluido retenido en dicho espacio. El fluido debido a su propia presión comprime la junta de estanqueidad (7) en el alojamiento (8) empujándola contra la bola (3), lo cual favorece que el fluido no se escape del alojamiento (8) y a que la junta de estanqueidad (7) presione contra la bola (3). Al mismo tiempo, la presión del fluido ayuda al elemento de presión (9) a ejercer fuerza sobre la junta de estanqueidad (7) y hacer así más presión sobre la bola (3).
De acuerdo con una realización preferente de la invención, la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7) tiene un labio anular (7.1 1) que está retenido en el alojamiento (8) por la por la presión ejercida por el elemento de presión (9). El labio anular (7.11) está dispuesto en la parte exterior de la junta de estanqueidad (7) de manera que queda retenido entre el elemento de presión (9) y la pared superior del alojamiento (8), mientras que el fluido que se fuga del interior de la válvula tiende a entrar en el alojamiento (8) por su parte inferior. De esta manera, la presión del fluido ayuda al elemento de presión (9) a apretar el labio anular (7.1 1) de la junta de estanqueidad (7), con lo que se mejora el sellado evitando que el fluido se escape del alojamiento (8), incluso a temperaturas criogénicas en las que la junta de estanqueidad (7) pierde elasticidad.
Preferentemente el elemento de presión (9) es un muelle toroidal hueco, es decir un muelle helicoidal anular, de manera que al ser un elemento hueco permite que el fluido pueda inundar el alojamiento (8) y ejercer una adecuada presión que ayude a presionar la junta de estanqueidad (7) contra la bola (3) así como presionar el labio anular (7.11) contra la pared superior del alojamiento (9).
Como se observa en los ejemplos de realización de las figuras 5 y 6 se ha previsto que la válvula adicionalmente comprenda una canalización (10) que comunique el hueco interior en donde se dispone la bola (3) con el alojamiento (8). De esta manera se establece una comunicación que garantiza que el fluido entre en el alojamiento (8), asegurándose que se va a aprovechar la presión del propio fluido para mejorar las propiedades de sellado de la válvula incluso a temperaturas criogénicas.
En válvulas pequeñas y de aplicación para conducciones de fluidos de baja presión, la sujeción de montaje de la junta de estanqueidad (7) puede establecerse con un apresado simple por uno de sus bordes, como en el ejemplo de las figuras 5 y 5A, facilitando así el montaje de la válvula, sin embargo, en válvulas grandes y de aplicación para conducciones de fluidos a alta presión, la sujeción de montaje de la junta de estanqueidad (7) comprenden dos partes anulares, como se observa en el ejemplo de las figuras 6 y 6A, con lo cual se consigue una mayor resistencia a la presión de los fluidos en condiciones efectivas de hermeticidad de cierre de la válvula.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Válvula de bola con asiento criogénico, que comprende: - un cuerpo de válvula (1) con unos conductos de entrada y salida (2),
- una bola (3) con un orificio pasante (4) que está dispuesta en un hueco interior del cuerpo de válvula (1) entre los conductos de entrada y salida (2), pudiendo girar la bola (3) entre una posición de comunicación del orificio pasante (4) con los conductos de entrada y salida (2) y una posición en la que interrumpe el paso entre dichos conductos de entrada y salida (2), y
- un asiento de cierre por cada conducto de entrada y salida (2) que comprende: o una junta de estanqueidad (7) que tiene una primera parte (7.1) que está insertada en un alojamiento (8) definido en la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) y una segunda parte (7.2) que sobresale del alojamiento (8) y hace contacto con la bola (3), y o un elemento de presión (9) que empuja la junta de estanqueidad (7) contra la bola (3), caracterizada por que el elemento de presión (9) está dispuesto en el alojamiento (8) de la pared (6) del hueco interior en donde se dispone la bola (3) haciendo contacto con la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7).
2.- Válvula de bola con asiento criogénico, según la reivindicación 1 , caracterizada por que la primera parte (7.1) de la junta de estanqueidad (7) tiene un labio anular (7.11) que está retenido en el alojamiento (8) por la presión ejercida por el elemento de presión (9).
3.- Válvula de bola con asiento criogénico, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de presión (9) es un muelle toroidal hueco.
4.- Válvula de bola con asiento criogénico, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que adicionalmente comprende una canalización (10) que comunica el hueco interior de la válvula con el alojamiento (8).
PCT/ES2017/070854 2016-12-28 2017-12-27 Válvula de bola con asiento criogénico Ceased WO2018122435A1 (es)

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