具有阀座清洗功能的双座阀制造技术

本发明专利技术涉及一种具有阀座清洗功能的双座阀(1)，其即使在排出孔的横截面小于最大可连接在双座阀上的管道的横截面的条件下也能确保阀座清洗流尽可能无涡流地进入泄漏空腔并且排出泄漏空腔并且可靠避免压力升高地直接加载阀座区域。这通过下述方式实现：所述转向面(4d)以远离其径向外侧端部的延伸区域整体界定空隙(4b)的剩余区域并且在第二闭合件(4)的朝向第一闭合件(3)的端侧及径向内侧端部(4e)上从第二闭合件通出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有阀座清洗功能的双座阀
本专利技术涉及一种具有阀座清洗功能的双座阀，该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件，所述闭合件在双座阀的闭合位置中防止流体从阀壳体的一个阀壳体部分溢流向另一阀壳体部分，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔，该泄漏空腔与双座阀的环境通过排出孔连接，该排出孔由构造在第一闭合件上的、从阀壳体中伸出的管柄界定，以及具有本专利技术的其它特征。
技术介绍
开头所提类型的具有阀座清洗功能的双座阀由WO2007/054131A1或WO2007/054134A1和属于各自专利族的US2009/0008594A1或US2009/0044874A1公开。在首先提及的专利族的双座阀中，相对于一个垂直的正常位置单独驱动的下闭合件(下文中称为第一闭合件)在其打开运动中通过在两个闭合件之间作用的中间密封件密封地贴靠在附属驱动的上闭合件(下文中称为第二闭合件)上并且第二闭合件在进一步的打开运动中也进入打开位置。在第二个提到的专利族的双座阀中，第二闭合件在其朝向第一闭合件的端部上具有空隙，该空隙设有圆柱形的圆周壁，所述圆周壁与配置给第一闭合件的圆柱形第一阀座面对齐，并且这样确定空隙的周壁的尺寸，以便在第二闭合件打开之前在打开运动期间密封地容纳第一闭合件的第一端部区段和径向第一密封件。在相应专利族的双座阀中，第一闭合件始终构造为具有径向作用的第一密封件的滑动活塞。第二闭合件4或者构造为具有径向作用的第二密封件的滑动活塞或者构造为具有轴向/径向作用的第二密封件的锥形座盘(Sitzteller)或构造为具有轴向作用的第二密封件的轴向座盘。另外，已知的双座阀限制相应阀座清洗时的清洗剂量。通常这样确定双座阀的泄漏通道的尺寸——该泄漏通道也必须将清洗剂排入双座阀的环境中，使得该泄漏通道满足美国食品药物管理局(USFDA)在“关于双座防混阀的3A卫生标准，编号85-02[1]”中的要求和规定，其要求，这样确定泄漏通道的最小通过横截面的尺寸，使得该最小通过横截面至少相应于可连接在双座阀上的管道的最大通过横截面(要求D14.2)。另外，在阀座清洗时还须满足根据[1]的其它要求，即，所产生的阀座清洗流不能直接流过或压力升高地加载相应闭合的阀座区域(D14.5.2.1)并且朝向泄漏空腔的闭合的阀座区域中的压力必须等于或小于大气压力(D14.5.2.2)。因此已知的双座阀也满足上述根据[1]的标准的其它隐性要求，即，在密封件严重损坏甚至在两个阀座密封件之一丢失时在另一闭合件的阀座清洗过程中不允许有清洗剂穿过相应损坏的密封件或无阀座密封件的阀座区域。在这些条件下，已知的双座阀不仅满足关于清洗剂量限制和避免直接在阀座清洗时加载阀座区域的要求，而且也满足下述要求：将阀座清洗流尽可能无涡流地首先排入泄漏空腔中并且从那里排入环境中并且阀座清洗流不直接流过或压力升高地加载相应闭合的阀座区域。直接加载可理解为来自相应阀座清洗流的任何垂直朝向限定阀座区域的壁定向的速度分量。已经表明，任何与此有关的直接加载导致动能流动能量转化为静压。根据流体在流过的壁或体表面上的碰撞角度产生具有所谓“支流线”(Verzweigungsstromlinie)的支流，该支流线将流体分为两个半部。支流线本身撞上所谓的“停滞点”，在该点上速度为零。基于速度的停滞形成的压力升高又称为“停滞压力”。上面所描述的压力升高机制在起作用时引起穿过相应节流间隙和损坏的或完全不存在的阀座密封件的泄漏流。根据WO2007/054131A1或WO2007/054134A1或者说US2009/0008594A1或US2009/0044874A1的双座阀仅借助双座阀的限定泄漏空腔的构件上的流体力学器件和作用机制满足根据[1]的标准的要求，而DE102007038124A1或在后申请US2009/0065077A1提出，通过一个设置在双座阀两个闭合件之间的、可相对于两个闭合件移动的且单独的第三元件、即所谓的流动阻挡元件来满足根据[1]的标准的所述要求。该流动阻挡元件在一个闭合件排气并且在以清洗剂加载泄漏空腔时遮挡处于闭合位置中的另一闭合件的至少一个密封件和/或闭合件座，以防进入泄漏空腔的清洗剂直接流过密封件和/或闭合件座。由上述文献的说明书可见，“遮挡”可理解为相应处于闭合位置中的闭合件的密封元件不直接被加载并且因此不被清洗剂的高流动速度加载，在此允许清洗剂基本上无压地并且以小的流动速度进入处于闭合位置中的闭合件的闭合件座或密封元件的区域中，使得在那里不能形成停滞压力。由说明书可见，流动阻挡元件并非完全密封地贴靠在壳体侧，而是优选与壳体间隔开小的间隙。另外由DE102007038124A1或US2009/0065077A1的图1、4至7和12至15可以看出，泄漏通道满足根据[1]的标准的D14.2的要求、即泄漏通道的最小通过横截面至少相应于最大可连接到双座阀上的管道的通过横截面。在WO98/41786A1(第11页，第24行至第12页，第9行)或同族的US6,178,986B1(第6栏，第58行至第7栏，第11行)中已描述了一个独立的、相对于具有阀座清洗功能的双座阀的两个闭合件可移动的、在用于第一闭合件的圆柱形阀座面中密封地被导向的第三元件，但未要求保护。该已知的实施方式与在后公开的DE102007038124A1或US2009/0065077A1的技术方案的区别主要在于第三元件、即流动阻挡元件和配置给第一闭合件的圆柱形阀座面之间的相互作用。在先的解决方案在此借助径向作用的密封件在滑动接合的情况下密封，而在较晚的解决方案中第三元件并非完全密封地贴靠在壳体侧，而是优选与壳体间隔开小的径向间隙。流动阻挡元件根据DE102007038124A1或者说US2009/0065077A1通过其“遮挡”作用在其壳体侧的并非必须密封的实施方式中或根据WO98/41786A1或者说US6,178,986B1在其密封的实施方式中是否满足上述D14.5.2.1的要求并且在相应确定泄漏通道的尺寸时是否也满足根据[1]的D14.2的要求暂且不作讨论。很明显没有满足D14.5.2.2的要求，因为流动阻挡元件现在在所讨论的具有阀座清洗功能的双座阀中以明显改进的实施方式出现，这在公司印刷品“PentairSüdmoOperatingInstructions,BAAD365itCompletePMO,Version1.01,Double-seatvalvetypeD365itCompletePMOtypeD620[2]”中示出，该印刷品于2011年11月(201111)在互联网地址中http://www.suedmo.de/resources/images790被发表。在该公司印刷品之后公开的DE102010046137A1中描述了已知的构造为环状体的流动阻挡元件的扩展功能。该环状体在至少一个闭合件的排气位置中与该闭合件一起将泄漏空腔分为第一泄漏空腔区段和第二泄漏空腔区段。这样构造环状体，使得尤其是在相应的阀座清洗位置中产生的清洗剂可穿过环状体从第一泄漏空腔区段转移到第二泄漏空腔区段中。转移以下述方式进行，即第二泄漏空腔中的压力相对于第一泄漏空腔中的压力减小并且清洗剂从第二泄漏空腔进本文档来自技高网...

【技术保护点】
双座阀，－该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件(3、4)，所述闭合件在双座阀(1)的闭合位置中防止流体从阀壳体(10)的一个阀壳体部分(1a；1b)溢流向另一阀壳体部分(1b；1a)，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔(5)，该泄漏空腔与双座阀(1)的环境通过排出孔(3d)连接，该排出孔由构造在第一闭合件(3)上的、从阀壳体(10)中伸出的管柄界定，－在闭合位置中，构造为滑动活塞的第一闭合件(3)密封地容纳于将阀壳体部分(1a、1b)彼此连接的、构成圆柱形的第一阀座面(2a)的连接开口(2c)中并且在其打开运动中密封地贴靠在配置给第二阀座面(2b)的第二闭合件(4)上或中，并且第二闭合件在进一步的打开运动中同样进入打开位置(H)中，－闭合件(3、4)可彼此独立地通过部分行程(T1、T2)分别间隙宽地进入阀座清洗位置中以便清洗其阀座面(2a、2b)，－第二闭合件(4)通过与打开运动同向的第二部分行程(T2)并且第一闭合件(3)通过与打开方向相反定向的第一部分行程(T1)可进入其相应的阀座清洗位置中，－第一闭合件(3)在其第一端部区段(3*)上具有第一密封件(6)，该第一密封件径向相对于圆柱形的第一阀座面(2a)密封，－第二闭合件(4)在其朝向第一闭合件(3)的第二端部区段(4*)上具有旋转对称的空隙(4b)，该空隙在双座阀(1)的闭合位置中在径向外侧直径对齐地连接至圆柱形的第一阀座面(2a)，－空隙(4b)至少区段地由转向面(4d)限定，该转向面的轮廓(K)在纵剖面图中看具有无弯折的走向，－转向面(4d)的径向外侧端部直接或间接在第二端部区段(4*)的端面边界面中终止，－每个端部区段(3*、4*)在相配的阀座清洗位置中在径向外侧与相配的连接开口(2c)构成环形的节流间隙(D1、D2)，－第一阀座面(2a)的直径小于连接开口(2c)中配置给第二闭合件(4)的环形空隙(2d)的直径，并且在第一阀座面(2a)和环形空隙(2d)之间设有过渡表面(2e)，－第二闭合件(4)在其关闭位置中以设置在其第二端部区段(4*)一端面上的贴靠面(4f)贴靠在过渡表面(2e)上，更确切地说直接邻接第一阀座面(2a)，其特征在于，－所述转向面(4d)以远离其径向外侧端部的延伸区域整体界定空隙(4b)的剩余区域并且在第二闭合件(4)的朝向第一闭合件(3)的端侧及径向内侧端部(4e)上从第二闭合件通出。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.双座阀，－该双座阀包括两个串联设置的、可彼此相对运动的闭合件(3、4)，所述闭合件在双座阀(1)的闭合位置中防止流体从阀壳体(10)的一个阀壳体部分(1a；1b)溢流向另一阀壳体部分(1b；1a)，所述闭合件不仅在闭合位置中而且在打开位置中在其之间限定泄漏空腔(5)，该泄漏空腔与双座阀(1)的环境通过排出孔(3d)连接，该排出孔由构造在第一闭合件(3)上的、从阀壳体(10)中伸出的管柄界定，－在闭合位置中，构造为滑动活塞的第一闭合件(3)密封地容纳于将阀壳体部分(1a、1b)彼此连接的、构成圆柱形的第一阀座面(2a)的连接开口(2c)中并且在第一闭合件的打开运动中密封地贴靠在配置给第二阀座面(2b)的第二闭合件(4)上或中，并且第二闭合件在进一步的打开运动中同样进入打开位置(H)中，－闭合件(3、4)可彼此独立地通过部分行程(T1、T2)分别间隙宽地进入阀座清洗位置中以便清洗其阀座面(2a、2b)，－第二闭合件(4)通过与打开运动同向的第二部分行程(T2)并且第一闭合件(3)通过与打开方向相反定向的第一部分行程(T1)可进入其相应的阀座清洗位置中，－第一闭合件(3)在其第一端部区段(3*)上具有第一密封件(6)，该第一密封件径向相对于圆柱形的第一阀座面(2a)密封，－第二闭合件(4)在其朝向第一闭合件(3)的第二端部区段(4*)上具有旋转对称的空隙(4b)，该空隙在双座阀(1)的闭合位置中在径向外侧直径对齐地连接至圆柱形的第一阀座面(2a)，－空隙(4b)在径向外侧的部分中至少区段地由转向面(4d)限定，该转向面的轮廓(K)在纵剖面图中看具有无弯折的走向，－转向面(4d)的径向外侧端部直接或间接在第二端部区段(4*)的端面边界面中终止，－每个端部区段(3*、4*)在相配的阀座清洗位置中在径向外侧与相配的连接开口(2c)构成环形的节流间隙(D1、D2)，－第一阀座面(2a)的直径小于连接开口(2c)中配置给第二闭合件(4)的环形空隙(2d)的直径，并且在第一阀座面(2a)和环形空隙(2d)之间设有过渡表面(2e)，－第二闭合件(4)在其关闭位置中以设置在其第二端部区段(4*)一端面上的贴靠面(4f)贴靠在过渡表面(2e)上，更确切地说直接邻接第一阀座面(2a)，其特征在于，－所述转向面(4d)以远离其径向外侧端部的延伸区域整体界定空隙(4b)的剩余区域并且在第二闭合件(4)的朝向第一闭合件(3)的端侧及径向内侧端部(4e)上从第二闭合件通出，使得第二闭合件(4)的端侧及径向内侧端部(4e)沿双座阀(1)的纵轴线看超出在端面上由经过贴靠面(4f)的平面(E)限定的假想空间。2.根据权利要求1的双座阀，其特征在于，第一闭合件(3)在其打开运动中通过在闭合件(3、4)之间作用的中间密封件(8、8*)密封地贴靠在第二闭合件(4)上。3.根据权利要求1的双座阀，其特征在于，所述空隙(4b)在其径向外侧的从第二端部区段(4*)的通出位置上具有大致圆柱形的、与圆柱形的第一阀座面(2a)对齐的圆周壁(4c)，该圆周壁(4c)过渡到转向面(4d)中并且这样确定空隙(4b)的圆周壁(4c)的尺寸，使得在第二闭合件(4)打开之前，在打开运动期间密封地容纳第一闭合件(3)的第一端部区段(3*)和径向第一密封件(6)。4.根据权利要求1或2的双座阀，其特征在于，所述第二阀座面(2b)构造成为圆柱形的并且由环形空隙(2d)构成，并且第二闭合件(4)具有第二密封件(7)，该第二密封件径向相对于第二阀座面(2b)在滑动接合的情况下密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·布尔梅斯特，M·聚德尔，A·舒尔茨，B·托勒，
申请(专利权)人：基伊埃图亨哈根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE