NL1011161C2 - Three way tap for supplying e.g. hydrocarbons to filters, contains valve body with partition wall free cavity - Google Patents

Abstract

The passage through the valve body (16) comprises a single cavity (20) without any partition walls. A three-way tap, especially for supplying a pressurized gas or liquid to one of two filters, comprises a valve housing (12) with a feed channel (13) and two discharge channels (14, 15) extending perpendicular to the feed channel. All these channels are connected to a single chamber (19) in which a ball-shaped valve body is rotatably mounted. Depending on the rotation of the valve body, a connection can be provided via the chamber between the feed channel and one of the discharge channels. The connection is provided via a single cavity inside the valve body, the cavity having a segment-shaped with no partition walls.

Description

Titel: Driewegkraan.Title: Three-way valve.

De uitvinding heeft betrekking op een driewegkraan, in het bijzonder bestemd om een onder druk staande gasstroom of vloeistofstroom naar keuze naar één van twee filters 5 te leiden, omvattende een klephuis met een toevoerkanaal en twee zich loodrecht op het toevoerkanaal uitstrekkende afvoerkanalen, welke kanalen uitmonden in een gemeenschappelijke kamer waarin een kogelvormig kleplichaam draaibaar is gelagerd, welk kleplichaam een doorstroomverbinding heeft die afhankelijk van de draaistand van het kleplichaam het genoemde toevoerkanaal in verbinding kan stellen 10 met het ene afvoerkanaal of met het andere afvoerkanaal.The invention relates to a three-way valve, in particular intended to direct a pressurized gas flow or liquid flow of choice to one of two filters 5, comprising a valve housing with a supply channel and two discharge channels extending perpendicularly to the supply channel, which channels open out in a common chamber in which a ball-shaped valve body is rotatably mounted, which valve body has a flow-through connection which, depending on the rotational position of the valve body, can communicate said supply channel with one discharge channel or with the other discharge channel.

Gasvormige koolwaterstoffen, zoals aardgas of vloeistoffen zoals smeerolie dienen gewoonlijk aan een filterbehandeling te worden onderworpen om zand- roest- en sluitdeeltjes te verwijderen. Apparaten zoals compressoren evenals lagers en 15 afdichtingen zullen daardoor minder vaak onderhoud behoeven en gaan langer mee.Gaseous hydrocarbons, such as natural gas or liquids such as lubricating oil, should usually be subjected to a filter treatment to remove sand, rust and sealing particles. As a result, devices such as compressors as well as bearings and 15 seals will require less maintenance and will last longer.

Gewoonlijk wordt in het toevoerkanaal van het gasverwerkende apparaat gebruik gemaakt van twee parallel geschakelde filters, waarvan er één in bedrijf is. Het andere filter kan, als het vervuild is, worden vervangen of gereinigd. Om de toevoer te kunnen omschakelen van het ene filter naar het andere filter is het bekend een in 20 de aanhef aangeduide driewegkraan toe te passen. Genoemde doorstroomverbinding in het kogelvormige kleplichaam vormt een L-vormig kanaal bestaande uit twee loodrecht op elkaar staande stromingskanalen die nabij het oppervlak van de kogel door een tussenwand van elkaar zijn gescheiden. De gasstroom die naar een gasverwerkend apparaat wordt gevoerd, staat vaak onder hoge druk. Tijdens het 25 omschakelen van de kogel vanaf een stand waarin de toevoer met het ene filter is verbonden naar een stand waarin_de toevoer met het andere filter in verbinding is gebracht, is er een moment dat genoemde tussenwand midden in de gastoevoer is gelegen. Daardoor ontstaat een drukpiek die door een beveiligingssensor wordt vastgesteld en tot het afslaan van het gasverwerkende apparaat (compressor) zal 30 leiden. Dit is in de praktijk een aanzienlijk bezwaar gebleken dat niet door snel schakelen uit de wereld kan worden geholpen.Usually, in the feed channel of the gas processing device, use is made of two filters connected in parallel, one of which is in operation. The other filter can be replaced or cleaned if it is dirty. In order to be able to switch the supply from one filter to another filter, it is known to use a three-way valve, indicated in the preamble. Said flow-through connection in the ball-shaped valve body forms an L-shaped channel consisting of two perpendicular flow channels which are separated from each other near the surface of the ball by an intermediate wall. The gas flow that is fed to a gas processing device is often under high pressure. During the switching of the ball from a position in which the supply is connected to one filter to a position in which the supply is connected to the other filter, there is a moment when said partition wall is located in the middle of the gas supply. This creates a pressure peak which is determined by a safety sensor and which will lead to the gas processing device (compressor) turning off. In practice, this has proven to be a considerable drawback that rapid switching cannot eliminate the world.

Met de uitvinding wordt beoogd bovengenoemd nadeel op eenvoudige wijze te 1011161 2 vermijden en hiertoe is de in de aanhef genoemde driewegkraan gekenmerkt doordat genoemde doorstroomverbinding in het bolvormige kleplichaam één enkele, in doorsnede sectorvormige holte zonder tussenwand vormt.The object of the invention is to avoid the above-mentioned drawback in a simple manner, and for this purpose the three-way valve mentioned in the preamble is characterized in that said flow-through connection in the spherical valve body forms a single, sector-shaped cavity without intermediate wall.

5 In het kogelvormige kraanlichaam is door toepassing van de uitvinding een brugloze uitsparing ontstaan.A bridgeless recess has been created in the ball-shaped tap body by applying the invention.

Door de afwezigheid van de tussenwand zal het kogelvormige kleplichaam minder door de lagers worden ondersteund. Daarom verdient het de voorkeur dat het 10 kogelvormige kleplichaam is gelagerd in twee ringen uit vormvast materiaal, in het bijzonder polyetheretherketon (PEEK).Due to the absence of the partition wall, the ball-shaped valve body will be less supported by the bearings. Therefore, it is preferred that the ball-shaped valve body be mounted in two rings of form-retaining material, in particular polyetheretherketone (PEEK).

De materiaaleigenschappen van PEEK kunnen nog verbeterd worden door wapening met glas- of koolstofvezels.The material properties of PEEK can be further improved by reinforcement with glass or carbon fibers.

1515

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures.

Figuur 1 toont een schematische weergave van twee parallel geschakelde filters met twee driewegkranen.Figure 1 shows a schematic representation of two parallel-connected filters with two three-way valves.

2020

Figuur 2 toont een vooraanzicht van de twee driewegkranen, gedeeltelijk in doorsnede.Figure 2 shows a front view of the two three-way cranes, partly in section.

Figuur 3 toont een doorsnede volgens de lijn III-III in figuur 1.Figure 3 shows a section along the line III-III in Figure 1.

2525

Figuur 4 toont een perspectivisch aanzicht van het kogelvormige kleplichaam van de in de figuren 2 en 3 getoonde driewegkraan.Figure 4 shows a perspective view of the ball-shaped valve body of the three-way valve shown in Figures 2 and 3.

De schematische figuur 1 laat twee parallel geschakelde filters 1 en 2 zien evenals 30 twee driewegkranen 3 en 4. Deze kranen kunnen middels een hefboom 5 geschakeld worden vanaf de getekende stand waarin het filter 2 in bedrijf is en het filter 1 kan worden vervangen of gereinigd, en een stand waarin het filter 1 in bedrijf is en het filter 2 kan worden vervangen of gereinigd. De bovenste kraan 3 is aangesloten op i 1011161 3 een toevoerleiding 6 voor een onder druk staand gas, of een vloeistof terwijl de onderste kraan 4 is verbonden met een afvoerleiding 7 voor gefilterd gas (of vloeistof). Vanaf de kraan 3 strekken zich toevoerleidingen 8 en 9 naar respectievelijk filter 1 en het filter 2 uit, terwijl vanaf de filters 1 en 2 leidingen 10 5 en 11 lopen naar de driewegkraan 4.The schematic figure 1 shows two filters 1 and 2 connected in parallel as well as two three-way valves 3 and 4. These valves can be switched by means of a lever 5 from the drawn position in which filter 2 is in operation and filter 1 can be replaced or cleaned , and a position in which the filter 1 is in operation and the filter 2 can be replaced or cleaned. The top tap 3 is connected to a supply line 6 for a pressurized gas, or a liquid, while the bottom tap 4 is connected to a drain line 7 for filtered gas (or liquid). Supply lines 8 and 9 extend from filter 3 to filter 1 and filter 2 respectively, while from filters 1 and 2 lines 10 and 11 run to three-way valve 4.

De uitvinding houdt zich bezig met de uitvoering van de driewegkranen. Deze kranen omvatten een klephuis 12 met een toevoerkanaal 13 (aan te sluiten op de leiding 6 resp. 7), twee afvoerkanalen 14 en 15 (aan te sluiten op kanalen 8, 9 resp. 10, 11), en 10 een kogelvormig kleplichaam 16 dat in twee lageringen 17 en 18 draaibaar is gelagerd in een kamer 19 waarop de drie kanalen 13, 14 en 15 uitmonden.The invention is concerned with the construction of the three-way cranes. These taps comprise a valve body 12 with a supply channel 13 (to be connected to pipe 6 and 7, respectively), two discharge channels 14 and 15 (to be connected to channels 8, 9 and 10, 11, respectively), and a ball-shaped valve body 16 that in two bearings 17 and 18, it is rotatably mounted in a chamber 19 on which the three channels 13, 14 and 15 open.

In het kogelvormige kleplichaam 16 is één enkele holte 20 aangebracht die in doorsnede ongeveer een sector van 90° in beslag neemt en in de plaats is gekomen 15 van de gebruikelijke twee loodrecht op elkaar staande uitsparingen die door een tussenwand van elkaar zijn gescheiden en een L-vormig kanaal vormen. Voor de duidelijkheid is in figuur 3 de volgens de uitvinding niet aanwezige tussenwand met stippellijn getekend en met a aangeduid.In the ball-shaped valve body 16 there is provided a single cavity 20 which occupies approximately 90 ° in cross section and has replaced 15 the usual two perpendicular recesses separated by an intermediate wall and an L -shaped channel. For clarity, figure 3 shows the dividing wall not present according to the invention with dotted line and indicated with a.

20 De flenzen waarmee de kanalen 13, 14 en 15 aan de leidingen 6 resp. 8 resp. 9 zijn bevestigd hebben het verwijzingscijfer 21 resp. 22 resp. 23 gekregen.20 The flanges with which the channels 13, 14 and 15 to the pipes 6 and 10, respectively. 8 resp. 9 have the reference numerals 21 resp. 22 resp. Received 23.

De kogelvormige kleplichamen 16 zijn middels een schroefverbinding 24 schamierbaar verbonden met een gemeenschappelijke bedieningsas 25 waaraan de 25 hefboom 5 is bevestigd.The ball-shaped valve bodies 16 are pivotally connected by means of a screw connection 24 to a common operating shaft 25 to which the lever 5 is attached.

Terwijl bij de driewegkraan volgens de stand van techniek de holte in het kogelvormige kleplichaam 16 L-vormig is en op de plaats waar het ene kanaal van de L overgaat in het andere kanaal van de L een schot a is aangebracht dat bij 30 overschakeling van een gasstroom van het ene filter naar het andere filter een drukstoot veroorzaakt die tot het uitschakelen van de gasverwerkende inrichting (compressor) kan leiden, is de holte in het kogelvormige kleplichaam 16 van de driewegkraan volgens de uitvinding gevormd door een in doorsnede sectorvormige 1011161 4 uitsparing zonder schot a. Omdat een ringvormige afdichting niet over de gehele omtrek met het kogelmateriaal in aanraking is dient het kleplichaam te zijn gelagerd in materiaal ringen met buitengewoon vormvaste eigenschappen. In het bijzonder het materiaal polyetheretherketon (PEEK), bij voorkeur gewapend met glas- of 5 koolstofvezels komt in aanmerking. Dit materiaal aantoont geen of nauwelijks kruip.While in the three-way valve according to the prior art the cavity in the ball-shaped valve body 16 is L-shaped and at the location where one channel of the L merges into the other channel of the L, a partition a is provided which, when switching from a gas flow from one filter to another filter causes a pressure surge which can lead to shutdown of the gas processing device (compressor), the cavity in the ball-shaped valve body 16 of the three-way valve according to the invention is formed by a recess 1011161 in cross-sectional sector bulkhead a. Because an annular seal does not come into contact with the ball material over its entire circumference, the valve body must be mounted in material rings with exceptionally dimensionally stable properties. In particular the material polyetheretherketone (PEEK), preferably reinforced with glass or carbon fibers, is suitable. This material shows little or no creep.

Tijdens het overschakelen van het ene filter naar het andere filter wordt in plaats van een drukverhoging een drukverlaging ondervonden. Een sensor voor drukpieken kan vervallen.When switching from one filter to another filter, a pressure drop is experienced instead of an increase in pressure. A pressure peak sensor can be dispensed with.

1010

In figuur 3 is een verbindingsleiding 26 tussen de kanalen 14 en 15 getoond. In deze leiding bevindt zich een afsluiter 27. In de open stand van deze afsluiter wordt de druk tussen de kanalen 14 en 15 vereffend. Uiteraard is tijdens normaal bedrijf de afsluiter in de sluitstand gebracht.In figure 3 a connecting line 26 between channels 14 and 15 is shown. A valve 27 is located in this line. In the open position of this valve, the pressure between channels 14 and 15 is equalized. The valve is of course brought into the closed position during normal operation.

15 101116115 1011161

Claims (2)

1. Driewegkraan, in het bijzonder bestemd om een onder druk staande gas- of vloeistofstroom naar keuze naar één van twee filters te leiden, omvattende een 5 klephuis (12) met een toevoerkanaal (13) en twee zich loodrecht op het toevoerkanaal uitstrekkende afvoerkanalen (14, 15), welke kanalen (13, 14, 15) uitmonden in een gemeenschappelijke kamer (19) waarin een kogelvormig kleplichaam (16) draaibaar is gelagerd, welk kleplichaam een doorstroomverbinding heeft die afhankelijk van de draaistand van het kleplichaam het genoemde toevoerkanaal (13) in verbinding kan 10 stellen met het ene afvoerkanaal (14) of met het andere afvoerkanaal (15), met het kenmerk, dat genoemde doorstroomverbinding in het bolvormige kleplichaam (16) één enkele, in doorsnede sectorvormige holte (20) zonder tussenwand vormt.A three-way valve, in particular intended for directing a pressurized gas or liquid stream of choice to one of two filters, comprising a 5 valve housing (12) with a supply channel (13) and two discharge channels extending perpendicularly to the supply channel ( 14, 15), which channels (13, 14, 15) open into a common chamber (19) in which a ball-shaped valve body (16) is rotatably mounted, which valve body has a flow-through connection which, depending on the rotational position of the valve body, has the said supply channel ( 13) can communicate with one discharge channel (14) or with the other discharge channel (15), characterized in that said flow-through connection in the spherical valve body (16) forms a single, sector-shaped cavity (20) without intermediate wall . 2. Driewegkraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het kogelvormige 15 kleplichaam (16) is gelagerd in twee ringen (17, 18) uit vormvast materiaal, in het bijzonder polyetheretherketon (PEEK). 1011161Three-way valve according to claim 1, characterized in that the ball-shaped valve body (16) is mounted in two rings (17, 18) of form-retaining material, in particular polyetheretherketone (PEEK). 1011161