[发明专利]具有夹持阀座的旋转控制阀

说明书

提供用于高腐蚀性和磨蚀性应用的旋转阀。该阀包括阀体和耦接到阀体的一端的适配器，从而限定入口、出口以及与入口和出口流体连通的阀内部。该阀还包括浮球元件、第一阀座以及第二阀座，浮球元件通过阀杆能够枢转地安装在阀内部以控制通过阀的流体流动，第一阀座能够移动地设置在阀内部，第二阀座能够拆卸地设置在阀内部中。第一阀座朝向浮球元件偏置以密封地接合浮球元件的第一部分。第二阀座被配置为密封地接合浮球元件的第二部分并且被夹持在阀体的表面与适配器的表面之间。

技术领域

概括地，本公开内容涉及旋转控制阀，更具体而言，涉及具有夹持的阀座的旋转控制阀，其中，该夹持的阀座被牢固地保持但可以容易且快速地移除和更换。

背景技术

过程控制系统通常采用旋转阀(诸如球阀、蝶阀、偏心盘阀、偏心塞阀等)来控制过程流体的流动。旋转阀通常包括具有设置在流体路径中并围绕流动孔的座的阀内件组件，以及设置在流体路径中并经由轴可旋转地耦接到阀体的控制元件(例如，盘、球等)。为了控制通过一些旋转阀的流体流动，流体控制元件的位置可以从流体控制元件与阀座密封接合(从而防止流体流动通过流动孔)的关闭位置变化到完全打开或最大流动速率位置，在完全打开或最大流动速率位置处，流体控制元件与阀座间隔开，从而允许流体流动通过流动孔。

在一些情况下，旋转阀可以用于高腐蚀性和磨蚀性应用中，例如压力氧化(POX)和高压酸浸(HPAL)高压釜应用。例如在采矿业中用于从铁矿石中提取贵金属的这种应用涉及使用具有腐蚀性并且包括(诸如侵蚀或者以其他方式损坏旋转阀的部件的矿物质之类的)颗粒的混合物。例如，存在于POX和HPAL高压釜应用中的浆料混合物包含注入的蒸汽、注入的氧气(针对POX应用)或酸(针对HPAL应用)、硫酸和各种矿物质。因此，当在这种应用中采用旋转阀时，旋转阀的部件(例如流体控制元件和阀座)通常由钛或另一种高强度和耐腐蚀金属制成。虽然这延长了各种部件的使用寿命，但仍然需要频繁的维护。例如，钛阀座可能需要每3至6个月更换一次，而旋转阀本身在使用1至2年后可能需要更换。

考虑到执行频繁维护所涉及的费用，已经进行了各种尝试来提供易于维护的旋转阀。一种已知的这样的旋转阀包括钛阀座，该钛阀座通过钛紧固件能够拆卸地附接到钛阀体，使得该阀座能够快速且容易地移除和更换。然而，由于在钛紧固件接触或摩擦钛阀体的各个表面时所发生的钛表面之间的接触或粘合倾向于在旋转阀中导致磨损或损耗，这种已知的旋转阀造成了另外一些维护挑战。

发明内容

根据第一示例性方面，旋转阀包括阀体和耦接到阀体的一端的适配器，从而限定入口、出口和与所述入口和所述出口流体连通的阀内部。所述阀还包括浮球元件、第一阀座以及第二阀座。所述浮球元件经由阀杆能够枢转地安装在所述阀内部以控制通过阀的流体流动，所述第一阀座能够移动地设置在所述阀内部中并靠近所述入口，以及所述第二阀座能够拆卸地设置在所述阀内部中并靠近所述出口。所述第一阀座朝向所述浮球元件偏置以密封地接合所述浮球元件的第一部分。所述第二阀座被配置为密封地接合所述浮球元件的第二部分并且被夹持在所述阀体的表面与所述适配器的表面之间。

根据第二示例性方面，旋转阀包括阀体和耦接到所述阀体的一端的适配器，从而限定入口、出口和与所述入口和所述出口流体连通的阀内部。所述阀还包括浮球元件、第一阀座以及第二阀座。所述浮球元件经由阀杆能够枢转地安装在所述阀内部以控制通过所述阀的流体流动，所述第一阀座能够移动地设置在所述阀内部中并靠近所述入口，以及所述第二阀座能够拆卸地设置在所述阀内部中并靠近所述出口。所述第一阀座朝向所述浮球元件偏置以密封地接合所述浮球元件的第一部分。所述第二阀座被配置为密封地接合所述浮球元件的第二部分，并且所述阀体和所述适配器被布置为将所述第二阀座能够拆卸地保持在所述阀内部而不需使用任何紧固件。