[发明专利]高温球阀密封件

说明书

技术领域

本公开内容涉及流体阀，并且更具体地说，涉及高温球型流体阀。 

背景技术

球阀被用于大量的工艺控制系统应用中，以控制工艺流体(这可以为液体、气体、浆等)的一些参数。虽然工艺控制系统可以使用控制阀以最终控制流体的压力、水平、pH或其它想要的参数，但是控制阀基本上控制流体流动的速度。 

一般地，球阀可以包括由球元件分开的流体入口和流体出口，通过绕固定的轴线转动并端接于密封组件，球元件控制流体穿过其中流过的量。在操作过程中，工艺控制系统，或手动地控制控制阀的操作者使球元件转动贴靠着密封组件的表面或离开密封组件的表面，从而暴露流动路径，以提供穿过入口和出口并从而穿过球阀的想要的流体流。 

包括球元件和密封组件的球阀部件一般地由金属构成；这在高压力应用和/或高温应用时尤其如此。然而，球元件和密封组件由于球元件和密封组件在阀的打开和关闭过程中的重复的大量接合而遭到磨损。由磨损引起的问题包括但不限于，阀部件的减少的寿命、球元件和密封组件之间增加的摩擦力，以及球元件和密封组件之间的不想要的泄露。类似地，因为随着部件变得更加磨损，摩擦力往往会增加，所以阀内的动态性能和控制特性恶化，从而引起阀的无效和不准确。 

过去，已经进行了将偏置的主密封件结合到密封组件以纠正上文提到的问题的很多尝试。一些重负荷设计已经结合了 径向密封件，以改进在高温操作下的密封性能。具有 径向密封件的球阀能够在多至大约 550华氏度的操作温度时实现四级切断。在550华氏度以上，当前使用的是石墨活塞环，因为在大约550华氏度以上时 变质。石墨活塞环虽然能够承受较高的温度，但仅能够实现三级切断。因此，在大约550华氏度以上具有四级切断能力的球阀当前不可得。 

因此，仍然有对于用于在大约550华氏度以上操作的系统的具有四级切断能力的高温球阀的需要。 

发明内容

依据本公开内容的一个方面，提供了具有流体入口和流体出口的球阀。密封元件包括偏置的主密封件以及布置在主密封件和密封外罩之间的C密封件，使得球阀能够在高温时实现四级切断能力。 

依据本公开内容的另一个方面，提供了用于具有入口和出口的球阀的一种操作方法。该方法包括将C密封件定向在密封外罩和主密封件之间以便在高操作温度时实现四级切断能力。 

附图说明

图1为依据本公开内容的示教构造的球阀的俯视图； 

图2为沿着图1的线2-2取得的图1球阀的截面图； 

图3为沿着图1的线3-3取得的图1球阀的截面图，并且示出了当阀处于虚线表示的打开位置时球元件的定位； 

图4为图3的一部分的放大的、片段的截面图，其描绘了处于关闭位置的球阀，其包括主密封件、C密封件、弹簧构件以及密封外罩；以及 

图4A为图3的一部分的放大的、片段的截面图，其描绘了处于关闭位置的球阀，其包括主密封件、两个C密封件、弹簧构件以及密封外罩。 

虽然可以对本公开内容进行各种改动以及可选择的构造，但是其说明性的实施方式已经在附图中示出并且将在下文中详细地描述。然而，应理解，并不意味着将本公开内容限制到所公开的具体形式，而是相反，意图是覆盖 属于由所附权利要求界定的本公开内容的精神和范围内的所有改动、可选择的构造以及等价物。 

具体实施方式

现在参照附图，并且具体地参照图1-3，依据本公开内容的示教构造的球阀一般地用参考数字20表示。如本文中示出的，球阀20包括具有在入口31和出口32之间的主流径33的外罩30、连接到外罩30的密封组件50，而安装在可转动的轴90和91上的球元件80被布置在外罩30内。