本發(fā)明涉及一種閥并且涉及一種操作閥的方法。更特別地，其涉及一種閥并且涉及一種使用該閥的壓力交換室(“pec”)泵送系統(tǒng)。其還涉及一種pec泵送系統(tǒng)套件和閥封閉單元。

背景技術(shù)：

1、有時(shí)，當(dāng)閥用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流動(dòng)時(shí)，特別地在需要快速停止以高速流動(dòng)的流體的情況下，當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)可能經(jīng)受相當(dāng)大的沖擊載荷。在某些情況下，這些沖擊載荷可能非常嚴(yán)重使得它們可能損壞閥形成其一部分的系統(tǒng)的完整性。

2、這種情況可能發(fā)生的一種應(yīng)用是在pec泵送系統(tǒng)中。pec泵送系統(tǒng)通常包括一個(gè)或多個(gè)管道，每個(gè)管道在一端處具有介質(zhì)或泵送流體閥裝置并且在另一端處具有驅(qū)動(dòng)流體閥裝置。每個(gè)管道及其相關(guān)聯(lián)的閥的組合構(gòu)成pec。

3、操作pec涉及快速改變pec內(nèi)部的壓力，這意味著不能使用用于防止沖擊載荷(也稱為水錘)的常規(guī)裝置，例如氣體阻尼器。

4、沖擊載荷可能出現(xiàn)在pec中，例如，一旦介質(zhì)已經(jīng)從pec排出，并且在介質(zhì)入口閥和驅(qū)動(dòng)流體出口閥打開以填充pec之前，介質(zhì)出口閥和驅(qū)動(dòng)流體入口閥關(guān)閉。由于驅(qū)動(dòng)流體的高流速，驅(qū)動(dòng)流體入口閥的關(guān)閉(其停止流體流動(dòng))可能導(dǎo)致具有潛在破壞性后果的相當(dāng)大的液壓沖擊或壓力沖擊波。

5、存在許多其他應(yīng)用，其中閥用于停止以高速流動(dòng)的流體，其中這個(gè)問題潛在地可能出現(xiàn)。

6、本發(fā)明的實(shí)施例的目的之一是提供可以至少改善這個(gè)問題的裝置或提供有用的替代方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、這個(gè)概述被提供用于介紹在下文的詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些構(gòu)思。本
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
并非意圖標(biāo)識(shí)所要求主題的必不可少特征，也非意圖用于輔助限制所要求主題的范圍。

2、在本技術(shù)中，序數(shù)(第一、第二、第三等)在本文中任意分配，并且用于區(qū)分零件，并且不指示特定次序、順序或重要性。在可能的情況下，被描述為關(guān)于一個(gè)方面的選項(xiàng)的特征旨在作為選項(xiàng)可應(yīng)用于所有其他方面。

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種閥，其包括：殼體；通向殼體內(nèi)的入口；出口，所述出口在與入口間隔開的位置處從殼體引出；流動(dòng)路徑，所述流動(dòng)路徑以流動(dòng)連通方式連接入口和出口；閥座，所述閥座定位在流動(dòng)路徑中并且包括截頭圓錐形部分，所述截頭圓錐形部分具有寬端和縱向間隔開的窄端；引導(dǎo)部分，所述引導(dǎo)部分遠(yuǎn)離截頭圓錐形部分的窄端與其同軸地延伸；封閉構(gòu)件，所述封閉構(gòu)件可在抑制介質(zhì)流過流動(dòng)路徑的關(guān)閉位置與允許介質(zhì)流過流動(dòng)路徑的打開位置之間移位；以及節(jié)流元件，所述節(jié)流元件可與封閉構(gòu)件一起移位，并且當(dāng)封閉構(gòu)件朝向其關(guān)閉位置移位時(shí)被插入到引導(dǎo)部分中，所述節(jié)流元件包括(i)前部部分，對(duì)于所述節(jié)流元件的長(zhǎng)度的至少一部分，前部部分的橫截面積遠(yuǎn)離節(jié)流元件的前端增加，(ii)與閥座互補(bǔ)的截頭圓錐形后部部分，以及(iii)中間部分，所述中間部分在前部部分與后部部分之間延伸并且足夠長(zhǎng)使得中間部分在密封件與閥座接觸之前進(jìn)入流動(dòng)路徑的引導(dǎo)部分，由此在封閉構(gòu)件從其打開位置朝向其關(guān)閉位置移位時(shí)調(diào)節(jié)流動(dòng)路徑的有效橫截面積，并且通過逐漸地減小流動(dòng)路徑的橫截面積來減小沖擊載荷。

4、閥封閉構(gòu)件可選地包括具有截頭圓錐形密封表面的彈性體密封件，所述截頭圓錐形密封表面在關(guān)閉位置中密封地鄰接抵靠閥座。

5、引導(dǎo)部分可以限定圓形橫截面、橢圓形橫截面、多邊形橫截面或任何其他方便的形狀。

6、閥可以包括致動(dòng)閥，并且可以包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于使封閉構(gòu)件在其打開位置與關(guān)閉位置之間移位。

7、閥座可以是環(huán)形的并且圍繞流動(dòng)路徑布置使得流動(dòng)路徑延伸穿過(或穿過)其中。

8、閥座可以包括可以被硬化(例如，通過硬材料的涂覆或滲透)的殼體的表面，或插入件。

9、節(jié)流元件優(yōu)選地延伸穿過閥座并且進(jìn)入與其鄰近的流動(dòng)路徑的一部分中，由此逐漸地減小流動(dòng)路徑的側(cè)部與節(jié)流元件之間的面積，并且有效地減小流動(dòng)路徑的橫截面積。

10、密封件可以固定到節(jié)流元件并且可隨著節(jié)流元件移位，密封件定位成鄰近于節(jié)流元件的后部部分并且徑向突出超過節(jié)流元件的后部部分，使得密封件的密封表面在節(jié)流元件的后部部分之前與閥座接觸。密封件可以包括彈性體材料。

11、可以選擇封閉構(gòu)件的尺寸以實(shí)現(xiàn)期望的節(jié)流曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，所述封閉構(gòu)件的中間部分的直徑比所述流動(dòng)路徑的引導(dǎo)部分的直徑小0.5至1mm之間。

12、引導(dǎo)部分可以具有圓形圓柱形形狀。替代地，引導(dǎo)部分可以具有不同的形狀。

13、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種pec泵送系統(tǒng)，其包括：至少一個(gè)pec，所述至少一個(gè)pec在其一端處具有介質(zhì)閥裝置并且在其相對(duì)端處具有驅(qū)動(dòng)流體閥裝置，所述閥裝置中的至少一個(gè)包括上述類型的至少一個(gè)閥。

14、在優(yōu)選實(shí)施例中，至少驅(qū)動(dòng)流體閥裝置的驅(qū)動(dòng)流體入口閥是上述類型的閥?？蛇x地，驅(qū)動(dòng)流體閥裝置的驅(qū)動(dòng)流體出口閥是上述類型的閥。

15、pec泵送系統(tǒng)可以包括并行布置的多個(gè)pec，以及供給裝置，所述供給裝置包括供給泵，所述供給泵具有與介質(zhì)入口閥流動(dòng)連通地連接的抽吸側(cè)和排出側(cè)。

16、pec泵送系統(tǒng)的部件可以以拆解或拆卸套件形式被運(yùn)輸，以便在現(xiàn)場(chǎng)組裝。

17、因此，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種pec泵送系統(tǒng)套件，其包括第二方面的零件。

18、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種減小加壓泵送系統(tǒng)中的介質(zhì)的流動(dòng)路徑中的沖擊載荷的方法，所述方法包括：(i)減小流動(dòng)路徑的有效橫截面積以節(jié)流介質(zhì)流；(ii)在減小其有效橫截面積之后基本上關(guān)閉流動(dòng)路徑；(iii)僅在基本上關(guān)閉流動(dòng)路徑之后彈性密封流動(dòng)路徑。

19、所述方法可以使用成型的閥體和殼體來實(shí)現(xiàn)。

20、減小所述流動(dòng)路徑的有效橫截面積以節(jié)流所述介質(zhì)流的步驟可以通過將節(jié)流元件的前部部分插入到所述流動(dòng)路徑的一部分中來實(shí)現(xiàn)。節(jié)流元件可以具有前端、后端，并且前部部分從前端朝向后端延伸并且對(duì)于所述節(jié)流元件的長(zhǎng)度的至少一部分具有增加的橫截面積。

21、在減小所述流動(dòng)路徑的有效橫截面積之后基本上關(guān)閉所述流動(dòng)路徑的步驟可以通過將所述節(jié)流元件的中間部分插入到所述流動(dòng)路徑的下部部分中來實(shí)現(xiàn)，其中所述中間部分僅略微小于所述流動(dòng)路徑的下部部分的直徑。

22、中間部分可以在前部部分與后部部分之間延伸。

23、僅在基本上關(guān)閉所述流動(dòng)路徑之后彈性密封所述流動(dòng)路徑的步驟可以使用彈性體密封件來實(shí)現(xiàn)，所述彈性體密封件安裝在與閥座互補(bǔ)的截頭圓錐形后部部分上方并且側(cè)向突出超過所述截頭圓錐形后部部分。側(cè)向突出可以包括徑向突出。

24、由于這個(gè)方面，節(jié)流功能與密封功能分離并且在密封功能之前。

25、根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種與上述類型的閥一起使用的閥封閉單元，所述閥具有中空殼體，限定第一開口、與第一開口間隔開的第二開口、以流動(dòng)連通方式連接第一開口和第二開口的流動(dòng)路徑、設(shè)置在流動(dòng)路徑中的閥座，所述封閉單元包括封閉構(gòu)件和節(jié)流元件，所述封閉構(gòu)件配置成抵靠閥座密封地就座，所述節(jié)流元件具有前端和后端，節(jié)流元件的前端的橫向橫截面積小于后端的橫向橫截面積，所述節(jié)流元件可與封閉構(gòu)件一起移位使得在封閉構(gòu)件朝向其關(guān)閉位置移位時(shí)，節(jié)流元件延伸穿過閥座并且進(jìn)入與其鄰近的流動(dòng)路徑的一部分中，由此逐漸地減小流動(dòng)路徑的側(cè)部與節(jié)流元件之間的面積，并且有效地逐漸地減小流動(dòng)路徑的橫截面積。

26、根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種閥，其包括：殼體；通向殼體內(nèi)的入口；出口，所述出口在與入口間隔開的位置處從殼體引出；流動(dòng)路徑，所述流動(dòng)路徑以流動(dòng)連通方式連接入口和出口并且包括截頭圓錐形部分，所述截頭圓錐形部分具有寬端和縱向間隔開的窄端以及圓形圓柱形部分，所述圓形圓柱形部分遠(yuǎn)離截頭圓錐形部分的窄端與其同軸地延伸；閥座，所述閥座定位在流動(dòng)路徑中并且包括截頭圓錐形部分；封閉構(gòu)件，所述封閉構(gòu)件可在關(guān)閉位置與打開位置之間移位，在所述關(guān)閉位置中，封閉構(gòu)件抵靠閥座就座以抑制介質(zhì)流過流動(dòng)路徑，在所述打開位置中，封閉構(gòu)件允許介質(zhì)流過流動(dòng)路徑，所述封閉構(gòu)件包括具有截頭圓錐形密封表面的彈性體密封件，所述截頭圓錐形密封表面在所述關(guān)閉位置中密封地鄰接抵靠閥座；以及節(jié)流元件，所述節(jié)流元件具有前端和后端，節(jié)流元件的前端的橫向橫截面積小于后端的橫向橫截面積，所述節(jié)流元件可與封閉構(gòu)件一起移位并且當(dāng)封閉構(gòu)件朝向其關(guān)閉位置移位時(shí)被插入到圓形圓柱形部分中，所述節(jié)流元件包括(i)前部部分，對(duì)于節(jié)流元件的長(zhǎng)度的至少一部分，前部部分的橫截面積遠(yuǎn)離前端增加，(ii)后部部分，所述后部部分為截頭圓錐形形狀并且與閥座互補(bǔ)，以及(iii)中間部分，所述中間部分在前部部分與后部部分之間延伸并且為圓形圓柱形形狀，其中節(jié)流元件的中間部分的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)使得中間部分在密封件與閥座的表面接觸之前進(jìn)入流動(dòng)路徑的圓形圓柱形部分；由此在封閉構(gòu)件從其打開位置朝向其關(guān)閉位置移位時(shí)調(diào)節(jié)流動(dòng)路徑的有效橫截面積，并且通過逐漸地減小流動(dòng)路徑的側(cè)部與節(jié)流元件之間的面積并且有效地減小流動(dòng)路徑的橫截面積來減小沖擊載荷。