用于控制阀的气压密封系统技术方案

公开了一种用于在控制阀中使用的气压密封系统。该气压密封系统可包括第一密封构件、第二密封构件和加压气体源。该第一密封构件和第二密封构件可被分别围绕延伸通过控制阀中的膛孔的操作构件的下部和上部设置。该加压气体源可被构造成对该膛孔的被设置在该第一密封构件与第二密封构件之间的一部分加压。还公开了一种低无组织排放控制阀和一种低无组织排放控制阀系统。

【技术实现步骤摘要】

本申请主要涉及控制阀，并且更特别地涉及一种用于在控制阀中使用以限制无组织排放(fugitiveemission)的密封组件。
技术介绍
控制阀被用在包括诸如诸多工厂中的炼油厂、化工厂、和造纸厂之类的加工厂在内的多种应用中。控制阀通常采用诸如阀塞、阀盘之类的控制构件或其它适当的控制构件来操纵流过管道的工艺流体或气体，例如蒸汽、水、天然气、油或化合物。该控制构件通常被延伸穿过阀体中的膛孔的诸如滑动阀杆或旋转轴之类的操作构件所移动。为了防止工艺流体或气体在操作构件的周围泄漏或无组织排放，通常在该膛孔中在该操作构件的周围设置密封材料。诸如涉及芳香或氯代烃类的工艺应用之类的许多工艺应用利用了具有将少量工艺泄露到周围环境中的倾向的控制阀。管理控制阀泄漏的规定近来已变得更为严格，并且在一些应用中，要求无组织排放浓度小于按体积计算的百万分之100(100ppmv)。用于减少无组织排放的典型解决方案包括在操作构件的周围放置金属波纹管密封件以俘获工艺泄漏物，和/或在密封材料上施加额外的压缩应力以便在操作构件与阀体膛孔之间形成更为紧密的密封。然而，这些解决方案会对控制阀的操作和性能具有不良影响。例如，增大密封应力趋向于增加操作构件所经受的摩擦。增大的摩擦阻碍了操作构件的运动，这又会使得难以对该控制构件的位置进行监测和控制。较高程度的摩擦同样会使得较大型的致动器成为必要，这会增大与控制阀相关联的操作成本和制造成本。此外，金属波纹管密封件趋向于是安装昂贵的，会需要定期进行现场维修和/或更换，和/或会限制该操作构件的行进距离。由此，期望提供一种用于控制阀的密封组件，该密封组件显示出了近乎于零的无组织排放、低摩擦、长使用寿命以及合理的成本。
技术实现思路
根据第一示例性方面，一种低无组织排放控制阀包括阀体、阀盖、操作构件、第一密封构件和第二密封构件、气体供给端口以及加压气体源。阀体包括进口、出口以及在进口与出口之间延伸的流动通道。阀盖被安装到阀体并具有通向阀体的膛孔。操作构件延伸通过膛孔并且被操作性地连接到被设置在流动通道中的控制构件。操作构件被构造成使控制构件在关闭位置与打开位置之间移动以打开和关闭该流动通道。第一密封构件被围绕操作构件的下部设置在膛孔中。第二密封构件被围绕操作构件的上部设置在膛孔中。气体供给端口延伸通过阀盖并在位于第一密封构件与第二密封构件之间的位置处通向膛孔。加压气体源被构造成经由气体供给端口对膛孔加压以抑制住无组织排放。根据第二示例性方面，提供了一种用于在控制阀中使用的气压密封系统，该控制阀包括带有流动通道的阀体、安装到阀体的阀盖、延伸通过阀盖并通向阀体的膛孔、延伸通过膛孔并且被操作性地连接到被设置在流动通道中的控制构件的操作构件。该气压密封系统包括第一密封构件、第二密封构件和加压气体源。第一密封构件被构造成被围绕操作构件的下部设置在膛孔中。第二密封构件被构造成被围绕操作构件的上部设置在膛孔中。该加压气体源被构造成对膛孔的被设置在第一密封构件与第二密封构件之间的一部分加压。根据第三示例性方面，低无组织排放控制阀系统包括多个控制阀和加压气体供给管线。控制阀中的每一个都包括阀体，该阀体具有进口、出口以及在进口与出口之间延伸的流动通道。控制阀中的每一个还包括阀盖，该阀盖被安装到阀体并具有通向阀体的膛孔。控制阀中的每一个进一步包括操作构件，该操作构件延伸通过膛孔并且被操作性地连接到被设置在流动通道中的控制构件，该操作构件被构造成使控制构件在关闭位置与打开位置之间移动以打开和关闭流动通道。此外，控制阀中的每一个都包括第一密封构件和第二密封构件，其中，第一密封构件被围绕操作构件的下部设置在膛孔中，第二密封构件被围绕操作构件的上部附近设置在膛孔中。加压气体供给管线被构造成经由相应的气体供给端口对控制阀的膛孔加压。进一步根据上述第一方面、第二方面或第三方面中的任一个或多个，低无组织排放控制阀、气压密封系统和/或低无组织排放控制阀系统中的任一个进一步包括下列优选形式中的任一种或多种。在一个优选形式中，加压气体源的压力大于或等于位于流动通道中的工艺流体或气体的压力。在一个优选形式中，第一密封构件包括多个第一密封环，并且第二密封构件包括多个第二密封环。在一个优选形式中，多个第一密封环具有沿着向下方向指向的V形截面，并且多个第二密封环具有沿着向上方向指向的V形截面。在一个优选形式中，在气体供给端口中设置有止回阀。在一个优选形式中，加压气体源包括被连接到止回阀的加压气体罐。在一个优选形式中，加压气体源包括从外部源输送加压气体的加压气体供给管线。在一个优选形式中，套环被围绕操作构件的中间部分设置在膛孔中，处于第一密封构件与第二密封构件之间。在一个优选形式中，套环的中间部分具有缩小的直径，并且气体供给端口与套环的中间部分对齐。在一个优选形式中，操作构件包括阀杆，该阀杆可沿膛孔的轴线滑动以使控制构件在打开位置与关闭位置之间移动。在一个优选形式中，操作构件包括可旋转轴，以使控制构件在打开位置与关闭位置之间移动。在一个优选形式中，加压气体源的压力大于或等于位于流动通道中的工艺流体或气体的压力。在一个优选形式中，多个第一密封环具有沿着向下方向指向的V形截面，并且多个第二密封环具有沿着向上方向指向的V形截面。在一个优选形式中，加压气体源包括加压气体罐。在一个优选形式中，套环被构造成被围绕操作构件的中间部分设置在膛孔中，处于多个第一密封构件与多个第二密封构件之间。在一个优选形式中，加压气体源的压力大于或等于位于控制阀中的每一个的流动通道中的工艺流体或气体的压力。在一个优选形式中，控制阀中的至少一个的第一密封构件包括多个第一密封环，并且该至少一个控制阀的第二密封构件包括多个第二密封环。在一个优选形式中，多个第一密封环具有沿着向下方向指向的V形截面，并且多个第二密封环具有沿着向上方向指向的V形截面。附图说明图1是根据本公开的原理构建的滑杆型控制阀的实施例的截面图。图2是根据本公开的原理构建的旋转轴型控制阀的实施例的截面图。图3是根据本公开的原理构建的控制阀系统的示意图。具体实施方式本公开的原理适用于多种类型的控制阀(例如滑杆控制阀和旋转轴型控制阀)以及多种密封结构(例如阻塞型或活荷载型)以及多种密封材料(例如聚四氟乙烯(PTFE)和石墨)。例如，图1图示了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低无组织排放控制阀，包括：阀体，所述阀体包括进口、出口、及在所述进口与所述出口之间延伸的流动通道；阀盖，所述阀盖被安装到所述阀体并具有通向所述阀体的膛孔；操作构件，所述操作构件延伸穿过所述膛孔并且被操作性地连接到被设置在所述流动通道中的控制构件，所述操作构件被构造成使所述控制构件在关闭位置与打开位置之间移动以便打开和关闭所述流动通道；第一密封构件，所述第一密封构件被围绕所述操作构件的下部设置在所述膛孔中；第二密封构件，所述第二密封构件被围绕所述操作构件的上部设置在所述膛孔中；气体供给端口，所述气体供给端口延伸穿过所述阀盖并在位于所述第一密封构件与所述第二密封构件之间的位置处通向所述膛孔；以及加压气体源，所述加压气体源被构造成经由所述气体供给端口对所述膛孔加压以便抑制住无组织排放。

【技术特征摘要】
2014.10.21 US 14/519,6031.一种低无组织排放控制阀，包括：
阀体，所述阀体包括进口、出口、及在所述进口与所述出口之间延伸
的流动通道；
阀盖，所述阀盖被安装到所述阀体并具有通向所述阀体的膛孔；
操作构件，所述操作构件延伸穿过所述膛孔并且被操作性地连接到被
设置在所述流动通道中的控制构件，所述操作构件被构造成使所述控制构
件在关闭位置与打开位置之间移动以便打开和关闭所述流动通道；
第一密封构件，所述第一密封构件被围绕所述操作构件的下部设置在
所述膛孔中；
第二密封构件，所述第二密封构件被围绕所述操作构件的上部设置在
所述膛孔中；
气体供给端口，所述气体供给端口延伸穿过所述阀盖并在位于所述第
一密封构件与所述第二密封构件之间的位置处通向所述膛孔；以及
加压气体源，所述加压气体源被构造成经由所述气体供给端口对所述
膛孔加压以便抑制住无组织排放。
2.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述加压气体
源的压力大于或等于所述流动通道中的工艺流体或气体的压力。
3.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述第一密封
构件包括多个第一密封环，并且所述第二密封构件包括多个第二密封环。
4.根据权利要求3所述的低无组织排放控制阀，其中，所述多个第一
密封环具有沿着向下方向指向的V形截面，并且所述多个第二密封环具有
沿着向上方向指向的V形截面。
5.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述低无组织
排放控制阀包括被设置在所述气体供给端口中的止回阀。
6.根据权利要求5所述的低无组织排放控制阀，其中，所述加压气体
源包括被连接到所述止回阀的加压气体罐。
7.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述加压气体
源包括从外部源输送加压气体的加压气体供给管线。
8.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述低无组织
排放控制阀包括套环，所述套环被围绕所述操作构件的中间部分设置在所
述膛孔中，处于所述第一密封构件与所述第二密封构件之间。
9.根据权利要求8所述的低无组织排放控制阀，其中，所述套环的中
间部分具有缩小的直径，并且所述气体供给端口与所述套环的所述中间部
分对齐。
10.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述操作构
件包括阀杆，所述阀杆能够沿着所述膛孔的轴线滑动，以便使所述控制构
件在所述打开位置与所述关闭位置之间移动。
11.根据权利要求1所述的低无组织排放控制阀，其中，所述操作构
件包括旋转轴，以便使所述控制构件在所述打开位置与所述关闭位置之间
移动。
12.一种用于在控制阀中使用的气压密封系统，所述控制阀包括带有
流动通道的阀体、安装到所述阀体的阀盖、延伸穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·W·麦卡蒂，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US