[發(fā)明專利]具有改善的響應(yīng)時(shí)間的止回閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480014276.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN105190140B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·H·阿達(dá)姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西港電力公司
• 主分類號(hào): F16K15/02
• 分類號(hào): F16K15/02;F04B53/10;F16K1/34;F16K7/17
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 孟銳

一種具有改善的響應(yīng)時(shí)間的止回閥包括閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件具有大致凸形形狀的中心部分和圍繞所述中心部分的引導(dǎo)部分。所述中心部分具有在流體流動(dòng)方向上朝向所述止回閥的出口端口延伸的中心凸形彎曲結(jié)構(gòu)。所述引導(dǎo)部分具有的重量面積比小于所述中心部分的重量面積比。這種止回閥的所述閥構(gòu)件具有總體減少的重量，從而允許所述閥在其關(guān)閉位置與打開位置之間切換時(shí)的更快響應(yīng)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及具有改善的響應(yīng)時(shí)間的止回閥，更具體地說，涉及安裝在用于處理液態(tài)下接近其沸點(diǎn)的流體的泵中的進(jìn)氣止回閥。

發(fā)明背景

止回閥是僅允許流體在一個(gè)方向上流動(dòng)通過液壓通路的閥。止回閥通常具有允許流體流入的入口端口和允許流體流出閥的出口端口。本文所公開類型的止回閥自動(dòng)地工作并且主要由流體流的壓力控制。它們具有各種尺寸并且被廣泛用于廣泛多種應(yīng)用中。

一個(gè)這種應(yīng)用是，例如安裝在往復(fù)式泵中的進(jìn)氣止回閥，所述進(jìn)氣止回閥允許流體流進(jìn)泵的通常為活塞缸的工作腔中。此類進(jìn)氣止回閥允許流體在進(jìn)氣沖程期間流進(jìn)工作腔中，但阻止流體在泵的做功沖程期間在相反方向上流出泵。這種泵的實(shí)例是用來向以天然氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)液化天然氣(LNG)的往復(fù)式活塞泵。

因?yàn)橹够亻y主要由作用在閥構(gòu)件上的流體力致動(dòng)，所以必須設(shè)計(jì)止回閥的結(jié)構(gòu)特征，以使得閥允許泵利用低的凈正吸入壓頭(NPSH)操作。另外，在泵中，進(jìn)氣止回閥在所需時(shí)間處響應(yīng)于打開和關(guān)閉流體流的快速性對(duì)泵的容積效率具有影響。

已知一種使用平盤形的閥構(gòu)件的進(jìn)氣止回閥，其允許流體在閥構(gòu)件從其底座提起時(shí)在進(jìn)氣閥入口與出口之間流動(dòng)。閥的響應(yīng)時(shí)間很大程度上取決于作用在其上面的流體力以及在未采用致動(dòng)輔助部件(如彈性元件)來幫助打開止回閥時(shí)的閥構(gòu)件重量。

在更大的止回閥中，例如在要求高流速的高容量泵中，為了維持通過止回閥的可接受的低的壓降，泵的入口端口相應(yīng)地更大并且進(jìn)氣止回閥構(gòu)件的尺寸也必須增大。雖然進(jìn)氣止回閥的閥構(gòu)件被設(shè)計(jì)成具有確保當(dāng)閥被關(guān)閉時(shí)閥構(gòu)件與其底座之間有適當(dāng)密封的重量，但是使用較重的閥構(gòu)件可影響閥的響應(yīng)時(shí)間。

止回閥也必須滿足其他設(shè)計(jì)要求，如當(dāng)閥被關(guān)閉時(shí)閥構(gòu)件與其底座之間的良好密封，并且要足夠強(qiáng)以抵抗作用在其上面的不同壓力，尤其是當(dāng)泵的工作腔中的流體被加壓時(shí)。此類止回閥的另一個(gè)特征涉及阻止閥構(gòu)件粘結(jié)到閥座，例如用于處理具有可粘附到閥構(gòu)件的污染物的流體的閥。過去已通過使閥構(gòu)件具有凸面解決了此類問題，如美國(guó)專利號(hào)7,484,526和8,328,543中所描述的。在這些實(shí)例中，閥構(gòu)件的凸面面向閥構(gòu)件的底座以允許更好的密封，并且相應(yīng)地阻止閥構(gòu)件粘結(jié)到閥座。

雖然來自上述現(xiàn)有技術(shù)的解決方案解決了與不同止回閥的操作相關(guān)的問題中的一些，仍然需要簡(jiǎn)單的解決方案來改善止回閥的響應(yīng)時(shí)間，特別是用在例如高容量泵中的更大的閥并且尤其是泵送處于接近其沸點(diǎn)溫度的流體的那些泵，因?yàn)榇祟惲黧w具有的高的壓降可能導(dǎo)致蒸發(fā)和降低的性能。

概述

公開一種用于允許流體在一個(gè)方向上流動(dòng)通過液壓通路并阻止流體在相反方向上流動(dòng)的止回閥。所述止回閥包括閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件可在落座位置與打開位置之間移動(dòng)以允許流體在一個(gè)方向上從入口端口流動(dòng)到出口端口。閥構(gòu)件是盤形的并且包括中心部分，所述中心部分具有在流體流動(dòng)方向上延伸的大致凸形彎曲結(jié)構(gòu)；和引導(dǎo)部分，所述引導(dǎo)部分圍繞中心部分并且具有的重量面積比小于中心部分的重量面積比。

閥構(gòu)件的中心部分包括在閥構(gòu)件落座時(shí)與配合成形的閥座接觸的平坦周邊部分。在優(yōu)選實(shí)施方案中，閥構(gòu)件的引導(dǎo)部分包括當(dāng)閥構(gòu)件處于其打開位置時(shí)流體可流動(dòng)通過的若干孔口。這些孔口被優(yōu)選成形以增加通過閥的截面流動(dòng)面積并減小壓降。例如，孔口可具有腎形截面面積。孔口的腎形在本文中被定義為意指孔口被成形為像在一側(cè)上具有向內(nèi)曲線并在相對(duì)側(cè)上具有向外曲線的橢圓形。