蝶阀制造技术

一种控制阀内流体流动的盘，该盘包括：　　　　密封表面，用于在该盘处于关闭位置时封上阀密封；　　　　其中该密封表面包括成形边缘，当该盘从关闭位置向开启位置枢轴转动时，该成形边缘在该密封表面与阀密封之间形成流动开口，使得该成形边缘的轮廓和位置在预定的盘位置限定该流动开口的大小，从而特性化通过的流体流动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阀，更具体地讲，涉及一种带有盘的蝶阀，在该盘上的预定位置具有成形边缘，以在该盘与阀壁之间形成用于限定该阀的流动特性的流动开口。
技术介绍
惯用的蝶阀是通过在阀体内放置盘(disk)以控制通过阀体的流体流动而工作的。该盘围绕由固定在阀体内的轴限定的枢轴点或轴转动。由施加到轴上的转矩导致的盘转动形成或减小用于流体流过阀体的开口。当此盘从关闭位置(通常是竖直的)向完全打开位置(通常是水平的)枢轴转动时，流体能流过的流动区域会增加。在某种程度上流体的流动可以通过调节阀体内盘的转动角来控制。在惯用的蝶阀设计中已经做了很多改进以降低所需操作阀的转矩并在运行期间扩展转动范围。与其它类型的控制阀例如球形阀相比，蝶阀可以以相对低的成本提供相对高的流量。因此，对特定的应用来说，蝶阀是非常经济的。另一方面，传统的蝶阀在过程控制方面因为其固有的流动特性而使应用受到限制。正如本领域普通技术人员所理解的那样，蝶阀更适合于开关流动控制应用。许多过程控制应用都需要通过整个控制阀的可操作范围进行精确的流动控制。当需要精确流动控制时，一般会安装可转动的球阀，而不是蝶阀。另外，一些过程需要特定的或精确的固有的或安装的流体特性。正如本领域技术人员所理解的那样，控制阀的流动特性是流动系数(Cv)与以盘转动运动度数表示的行程之间的比率。基于运动速度的百分比或是阀体内控制元件的物理位置，此设计参数定义流过阀的速度。例如，常压下的液位控制中的应用就受益于此阀内的线性流动特性。在蝶阀的应用中的另一个因素涉及提高该控制阀的动态转矩特性。当流体流过此阀时，流体会对盘施加力。一般来说，随着通过阀的流动速度的增加，施加到该盘上的力也会更大。这些增加的动态力需要更大的转矩以转动该盘。在运行期间所需要的转动盘的转矩总量根据流过阀的流体类型、盘的形状和盘的位置或朝向的不同而不同。在给定的应用中，降低转矩是有优势的。较低的转矩需要更小的激励源以运行阀，从而节省物理体积并且降低成本。此外，惯用的通过90度的转动运行的蝶阀，在盘转动接近70-80度时要经受转矩反向。在盘转动到此点时，由动态转矩施加到盘上的力会从盘的一面改变到此盘相反的一面。消除蝶阀的运行特性中的反向可能会导致更稳定的阀定位并显著降低对激励源或阀损坏的可能性。
技术实现思路
在本领域中，需要一种蝶阀，其具有改进的流动特性和改进的动态转矩特性。本专利技术旨在满足此需要给出进一步的解决方案。根据本专利技术一个示例性实施例，提供一种用于控制阀内流体流动的盘。该盘包含密封表面，其用于在该盘处于关闭位置时封上阀密封。该密封表面包含成形边缘，在该盘从关闭位置向开启位置枢轴转动时，该成形边缘与该阀密封形成流动开口，使得该成形边缘的轮廓和位置在预定的盘位置限定该流动开口的大小，以特性化通过的流体流动。该成形边缘是一种提供更大改变流动特性的机会的手段。通过改变盘上成形边缘的形状和位置，可以改变流动特性以形成期望的流动特性结果。当该盘被部分打开时，该成形边缘进一步提供更多的流动速度控制，并且也能够使开启与关闭阀位置之间进行更平滑的转换。根据本专利技术的再一方面，该盘被布置成偏离于通过该盘枢轴点的中心轴线。可以提供凹口，该凹口形成在该盘的上流侧以降低动态转矩。该凹口包括基本上凹入的曲面和相对于纵轴线成一定角度的斜面中的至少一个。该盘适合用于蝶阀中。仍然根据本专利技术的再一方面，该盘平面表面的基本部分与该盘平面表面的其它部分偏离一定角度以阻碍动态转矩反向。该盘在后缘处的横截面厚度可以相对小于该盘前缘处的横截面厚度。根据本专利技术的另一个方面，该成形边缘处于曲线轮廓形式。可替换地，该成形边缘可以包括这样一种轮廓，当该盘围绕枢轴点转动以从关闭位置向开启位置转换时，该轮廓可以转离该阀密封一定角度。该成形边缘也可以被布置成沿该盘下流侧的至少一部分。该成形边缘也可以进一步被布置成邻近于该盘的前缘。根据本专利技术一个实施例，提供一种阀。该阀包括可枢轴转动的盘。该盘包括密封表面，其用于在该盘处于关闭位置时封上阀密封。该密封表面包括成形边缘，在该盘从关闭位置向开启位置枢轴转动时，该成形边缘可以与该阀密封形成流动开口，使得该成形边缘的轮廓和位置在预定的盘位置限定该流动开口的大小，从而特性化通过的流体流动。仍然根据本专利技术的另一方面，阀外壳的壁基本上是凹的，以使该盘能够贴近该壁转动，从而进一步特性化流体流动。附图说明通过如下的描述与附图，可以更好地理解前面提到的特征与优势，以及本专利技术的其它特征与方面，其中图1是根据本专利技术一个方面的阀的概略性横截面图；图2A、2B、2C和2D是根据本专利技术另一方面的阀盘的成形边缘的概略性横截面图；图3A、3B和3C是根据本专利技术再一方面的阀盘的概略性后视图；图4是根据本专利技术又一方面的阀的概略性横截面图；以及图5是根据本专利技术一个方面的流动面积与阀盘的转动度数之间的关系坐标图。具体实施例方式本专利技术一个示例性实施例涉及一种阀，它包含有具有成形边缘的流动控制盘，和处于盘与阀体之间的用于控制流体流动特性的预定流动开口。所述阀外壳可以另外有缩减的直径部分，它可以与盘共同作用以与盘获得期望的流动面积并提高流动控制。这样的阀有更平缓的开口特性，如果期望的话，它可以产生等百分比的流动特性。这里使用的等百分比的流动特性的特征在于阀，其中，对于盘额定运动的相同增量，会产生等百分比的流动系数(Cv)的改变。另一方面，通过对成形边缘不同轮廓的修改，也可以产生除了其它流动特性之外的线性特性或改进的快速开口特性。图1至图5描述了根据本专利技术蝶阀的示例性实施例，其中相同的部分被指定了相同的参考标号。虽然会参考图中描述的示例性实施例来描述本专利技术，但也应该了解许多其它形式也可以实现本专利技术。本领域普通技术人员还可以理解，可以以处于本专利技术的精神和范围内的方式，用不同的方法改变公开的实施例的参数，比如大小、形状或者元件或材料的类型。图1是根据本专利技术教导的蝶阀11的一个实施例的概略性描述。阀11有形成阀体的外壳16。盘10枢轴安装在外壳16内。盘10安装在，例如轴的枢轴点22处，盘10可以围绕枢轴点22枢轴转动。如所图示的那样，流体主要沿着箭头A的方向流动。因此，盘10的上流侧是盘10的左侧，盘10的下流侧是盘10的右侧。盘10用作流过阀11的流体的障碍物，使得盘10围绕枢轴点22的转动可以增加、减少或基本悬置流过阀11的流体。如图1的图解所示，盘10包括上边缘25和下边缘23。但是，本领域内普通技术人员可以理解，盘10惯用为基本上为圆形的(虽然可以是非圆形的)，因此沿着盘10的圆周保持连续的边缘。连续边缘在这里是指上边缘25和下边缘23，仅为了帮助公开根据本专利技术教导的盘10的一些特征。在阀外壳16的内部设置有具有下区域18和上区域20的密封(该密封是单密封，其下区域18和上区域20在这里是有区别的，仅为了解释清楚)。当盘处于一定的转动位置时，盘10延伸到阀外壳16的壁间，以与密封的下区域18和上区域20相交。盘10压缩密封的下区域18和上区域20，以使阀11密封而被关闭并基本上阻挡流体流动。所示的阀11处于关闭位置。根据本专利技术教导的外壳16可以包括锥形的或减小的内壁表面26，内壁表面26形成盘10能在其中运行的开口。所述锥形或缩减也可以被描述成在盘10周围的区域中外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·L·迪朋宁，唐纳德·G·艾尔斯腾，汉斯·D·波曼，
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：