[发明专利]用于磁性致动阀的手动越控系统

说明书

大体上描述与磁性致动阀相关的各种装置和技术。磁性致动阀可包含用以在正常操作期间完全密封所述阀的机构。然而，在阀被卡住的情况下，可暂时提供到内部致动机构的机械接取。可针对紧急接取提供对内部致动部件的机械非磁性耦合部分的接取。在正常操作条件下封锁对所述内部致动部件的所述接取。密封端口在正常磁性耦合操作期间覆盖所述内部致动部件的所述部分，但可移除以对致动器进行直接机械接取。此外，备用密封件可收容在此端口内。所述备用密封件通常不暴露于外部环境或劣化，但在紧急致动期间暂时提供到所述内部致动部件的接取时防止泄漏。

技术领域

本申请案涉及阀技术，且更具体地说，涉及阀致动器机构。

背景技术

阀常常随着老化而产生泄漏。泄漏的阀可能会令人讨厌、浪费，且可能在住宅环境中造成损坏，但在工业应用中可能会带来更多的问题。可能需要关闭工厂生产线来改装或更换阀，从而导致生产损失和不必要的停工时间。泄漏可导致环境破坏和安全问题。蒸汽泄漏可能烫伤且甚至杀死工人。环境保护局(EPA)对工厂和油田中阀杆密封件泄漏所造成的污染表示关注。在极端情况下，例如半导体制造，即使是微小的泄漏也可能是致命的：在半导体铸造厂中检测到泄漏后，常常需要清理呼吸箱和防护服。

大多数传统的阀具有两个移动密封件：(1)“阀座”，在此处允许、控制和关断经由阀的材料流；(2)“阀杆密封件”，其防止材料从用于阀手柄的孔泄漏出来。研究已表明，在现实世界的阀中遇到的多达80％的泄漏与阀杆密封件有关，因为它们往往会夹带尘土和粗粒，其可能会随时间推移而腐蚀配合表面。

传统阀含有的阀杆密封件常常会随时间推移而劣化或泄漏。先前的无密封阀常常使用弯曲或挠曲组件，例如波纹管或隔膜，它们会劣化或疲劳，且在长期使用时也会泄漏。另外，前几代的磁性致动阀(有时在本文中称为电磁阀)常常包含内部磁体和/或以线性螺线管类型方式操作，从而使得难以实现高温操作，且常常需要持续的动力来维持其位置。用于电磁阀的先前手动越控系统包含的动态密封件即使在以磁性方式操作阀时也可能泄漏。

一些行业，例如石化行业，非常不愿意接受电磁阀致动器，而没有提供在紧急情境下能够释放卡住的阀的设施。对于传统的阀，用来“松开”阀的装置称为“模拟手柄”，且其基本上是扳钳或扳手之类的装置，附在常规手柄上以增大施加到阀上的扭矩。扭矩增大通常是由于模拟手柄较长或模拟手柄相对于原始阀手柄允许较大杠杆作用。通常，模拟手柄仅用于释放长时间未致动的严重腐蚀或卡住的阀。日常操作中通常不使用模拟手柄。

电磁阀具有设定的扭矩限制，其无法通过简单的措施(例如附接更长的杠杆或手柄)来增大。这通常是设计特征，因为可能需要限制电磁阀耦合件提供的关闭扭矩，以防止阀座过紧，但令人遗憾地，在长时间放置在一个位置后或在处理粘性或腐蚀性物质时，阀可能会被卡住。存在多种方法可用于应对此难题，例如Davis在美国专利9,797,521和美国专利10,151,403中描述的方法，但在这些磁性技术不足的情况下，可能需要使用例如Ruyak的美国专利4,284,262和美国专利4,372,892中所描述的传统机械模拟手柄。

例如Ruyak中的其它手动越控机构倾向于依赖于动态密封件，其暴露在外部环境中，且可能会随时间推移而劣化，从而消弭电磁阀拓扑的原始优势。

发明内容

提供用于磁体致动阀的系统和方法，其在需要时可使用机械模拟手柄，同时仍密封阀以防止流体或气体泄漏，且在正常操作条件下维持完全密封的磁性致动。