流体调节器、流体阀体、用于流体调节器的阀体的制作方法

日期:2019-04-24 02:51:25

专利名称:流体调节器、流体阀体、用于流体调节器的阀体的制作方法
技术领域
本公开大体上涉及流体调节器,更具体地,涉及一种具有集成的升压减小能力的阀体。
背景技术
流体调节器通常用来 降低流体压强和将压强调节至大体上恒定值。具体来说,流体调节器具有接收相对高压强的供给流体的入口并且在出口处提供相对低的设定控制压强。通过限制流经孔腔来将入口压强降低为相对较低的出口压强以实质上匹配波动的下游需求。例如,与一设备(例如,锅炉)相结合的的气体调节器可以从气体分配源接收具有相对高和有些变化的压强的气体,并可以将气体调节至具有较低的、实质上恒定或适合由设备安全、有效地利用的控制压强。当将流体调节器设置于一系列不同的压差时,流体调节器往往基于流体调节器将出口压强保持在设定控制压强的能力分级。当将流体调节器设置于特定的压差中时,流体调节器偏离于设定控制压强不能接受的量,该流体调节器被视为调节器的该等级或该精度等级之外。偏离设定控制压强往往由流体调节器的降压和/或升压流动特性造成。升压流动特性可以显著降低流体调节器的精度和/或能力等级。

实用新型内容现有技术存在由于流体调节器的降压和/或升压流动特性造成偏离设定控制压强的问题。在一个实施例中,流体调节器包括具有主通道的主体,所述主通道限定流体地耦接入口与出口的孔腔,其中所述主通道限定在所述入口和孔腔之间的入口容积边界以及在所述孔腔和所述出口之间的出口容积边界。所述出口容积边界的一部分包括邻近所述孔腔的内壁。阀塞设置于所述通道的第二部分内,这样内壁实质上围绕所述阀塞的外表面设置以实质上限制所述内壁与所述阀塞的所述外表面之间以及朝向喉部的流体流动。所述阀体具有在出口容积边界内的第二流体通道以提高朝向所述孔腔的流体流动。可选地,所述第二流体通道邻近所述孔腔并位于所述出口的上游。可选地,当过程流体流经所述主通道时,所述第二通道通过产生下降效果以降低所述流体调节器的升压效果。可选地,所述第二通道与所述阀体的所述内壁一体形成。可选地,所述第二流体通道包括形成于在所述孔腔与所述主体的所述喉部之间的所述内壁中的纵向间隙。可选地,所述间隙在所述内壁的外围边缘的至少一部分上延伸。可选地,所述间隙限定所述内壁的两个相反的末端,以及其中所述相反的末端实质上平行于所述孔腔的纵轴。可选地,所述相反的末端被以相对于所述孔腔的所述纵轴以大致5度至180度的角度隔开。可选地,所述相反的末端被以相对于孔腔的所述纵轴以大致100度的角度隔开。可选地,所述第二通道包括一个或多个形成于所述内壁中的放气口以允许流体经由所述放气口在所述内壁与所述外表面之间经由放气口流动以及朝向所述主体的所述喉部的流体流动。可选地,所述放气口至少部分地设置于所述内壁的周边上。可选地,所述放气口相对于所述孔腔的所述纵轴被径向地隔开。可选地,所述放气口围绕所述孔腔的所述纵轴被均等地隔开。可选地,所述放气口具有实质上相似的轮廓和形状以在所述孔腔与所述喉部之间提供实质上相似的流速。在另一个实施例中,流体阀体包括与所述阀体一体形成的第一通道以限定流体地将所述通道的入口耦接至所述通道的出口的孔腔,以及与所述阀体一体形成的第二通道,以当所述阀体耦接执行器时增加所述第一通道的所述孔腔与用于流体地连通执行器的感应腔室的、所述阀体的喉部区域之间的流体流速。可选地,当所述阀塞设置于邻近所述孔腔的所述第一通道内时,所述第一通道限制所述孔腔与所述喉部区域之间的流体连通。可选地,当所述阀塞设置于邻近所述孔腔的所述第一通道内时,所述第二通道允许所述孔腔与所述喉部区域之间的流体连通。可选地,所述第一通道包括具有内表面的内壁,其在所述阀塞设置于所述第一通道内时,紧密靠近所述阀塞的外表面,从而所述内壁和所述阀塞引导流体流向所述出口并限制在所述阀塞的所述外表面与所述内壁的所述内表面之间的流体流动。在又一个实施例中,用于流体调节器的阀体包括控制流体流经所述流体调节器的通道的装置,所述用于控制流体流动的装置可滑动地设置于邻近所述通道的内壁,从而所述内壁和所述控制流体流动的装置引导流体朝向所述流体调节器的出口流经所述通道的所述孔腔并且限制朝向所述通道的喉部区域的流体流动;以及用于当所述流体以相对高速流过所述孔腔时引导所述流体朝向喉部区域流经所述孔腔的装置,其中所述用于引导流体朝向所述喉部区域流经所述孔腔的装置与所述通道一体形成。可选地,所述用于引导流体朝向所述喉部区域流经所述孔腔的装置包括与所述内壁一体成型的用于增加所述孔腔与所述喉部区域之间的流体流速的装置。相比于现有技术,在此所述的示例性流体调节器基于设定控制压强调节流体的流动以使下游压强保持在可接受的压强限制内。此外,流体调节器包括具有集成的升压减少能力的示例性阀体以显著的提高流体调节器的额定能力和/或精度等级。具体地,在此所述的示例性阀体在当流体调节器设置于相对高速流体流动时控制流体调节器的升压和/或防止过度升压。换言之,在此所述的示例性阀体使流体调节器能够获得在比诸如与传统阀体实施的流体调节器更宽范围的运行压差上的精度等级。

图I示出了具有传统阀体的已知的自运行流体调节器;图2示出了图I中所述阀体的局部、放大的剖视图;[0028]图3是出了图I和2中阀体的俯视图;图4示出了在此所述的具有示例性阀体的流体调节器;图5A示出了图4中示例性阀体的剖视图;图5B示出了图4和5A中示例性阀体的俯视图;图6示出了在此所述的另一个示例性阀体。
具体实施方式
在此所述的示例性流体调节器基于设定控制压强调节流体的流动以使下游压强保持在可接受的压强限制内。此外,流体调节器包括具有集成的升压减少能力的示例性阀体以显著的提高流体调节器的额定能力和/或精度等级。具体地,在此所述的示例性阀体 在当流体调节器设置于相对高速流体流动时控制流体调节器的升压和/或防止过度升压。换言之,在此所述的示例性阀体使流体调节器能够获得在比诸如与传统阀体实施的流体调节器更宽范围的运行压差上的精度等级。具体地,示例性阀体限定具有流体地耦接阀体的入口和出口的孔腔的主要或主流体流动通道以及将所述孔腔与所述阀体的喉部区域流体地耦接的第二通道。更具体地,所述主通道包括邻近所述孔腔的内壁,与设置于所述通道内的阀塞相结合的所述孔腔实质上限制朝向所述阀体的所述喉部区域方向的流体流动。具体地,所述内壁和所述阀塞朝向所述阀体的出口并远离所述喉部区域地偏离或引导流体流经所述通道的所述孔腔。引导流体远离所述喉部区域可以降低降压流动特性。然而,当流体以相对高的压差流经所述孔腔时,弓I导流体远离所述喉部区域也可以提高或造成过度升压。第二通道提供流体流动通道以流体地耦接孔腔和喉部区域。因此,被阀塞和内壁另外地引导或偏离远离喉区域的流体能够经由第二通道在喉部区域内流动或移动。换句话说,当流体以相对高速流过主要通道的孔腔时,第二通道产生降压以防止过度升压流动特性。第二通道可以是,例如,间隙、沟槽、管道、孔口或其他一体形成于内壁部分中的通道。在一些实施例中,第二通道可包括多个限定一个或多个径向地围绕孔的轴线分隔的壁部分的间隙或孔口。第二通道控制升压流动特性(例如,通过产生降压),从而提供更精确的流体调节器并改善流体调节器能力以精确地满足运行参数(例如,入口压强或压强差)的更大范围上的下游需求。在讨论示例性的调节器和具有集成的升压减少能力的阀体的细节之前,图I中提供了已知自调节流体调节器100的描述。如图I所示出,调节器100包括执行器102,其与调节阀104相耦接。执行器102包括固定于执行器壳体108内的隔膜106以限定加载腔室110和感应腔室112。加载腔室110包括加载装置114,比如,例如控制弹簧116,其向隔膜106的第一侧118提供设定或控制载荷或压强。通常情况下,由加载装置114提供的控制载荷或压强与由流体调节器100提供的期望的出口压强相对应。调节阀104包括限定在入口 124和出口 126之间的流体通道122的阀体120。阀体120与执行器壳体108相耦接,从而阀体120的喉部128与感应腔室112流体连接,从而感应腔室112能够感应阀体120的出口 126处的流体的压强。阀塞130设置于通道122内并且相对于阀座132移动以控制流体流经通道122。为了耦接隔膜106和阀塞130,流体调节器100采用联接组件134。在运行时,隔膜106响应于由由感应腔112(经由喉部128)感应的出口压强和由加载装置114( S卩,由控制弹簧116产生的弹簧力)产生的设定或控制压强所提供的、跨跃隔膜108的压强差,通过联接组件134移动阀塞130。当下游需求增加时,下游的流体流动的要求增加且下游压强减小。感应腔室112经由喉部128感应出口 126处的压强。由感应腔室112感应的压强要比由加载装置114向隔膜108的第一侧118提供的控制压强小,导致跨跃隔膜106的压强差,其使隔膜106以朝向感应腔室112的方向移动。反过来,隔膜108使阀塞130远离阀座132移动以允许流体流经通道122。当下游需求降低时,在出口 126处的压强增加并且流体流动需求减少。由感应腔室112感应的出口压强(即,经由喉部128)要比加载装置114产生的控制压强大,导致跨跃隔膜106的压强差,其使隔膜106朝向加载腔室110移动。反过来,隔膜106使阀塞130朝向阀座132移动以限制或阻止流体流经通道 122。 可以基于当流体调节器100受到一系列压强差和因此而生的流体流速时流体调节器100将出口压强保持在设定控制压强的能力、以一定能力级别或精度等级对流体调节器100进行分类。流体调节器100提供了当流体调节器受到特定压强差时而与设定控制压强偏离了无法接受的量的下游出口压强时,流体调节器100将不能在额定精度等级或容量内进行控制。与设定控制压强无法接受的偏差往往是在过程流体相对高速地流经流体调节器100时由升压流动特性造成的。因此,升压显著地影响或降低流体调节器100的精度和/或能力。例如,当下游压强增加(例如,突然增加)且流体相对高速的流经通道122时,调节器100可能产生升压。穿过孔136的相对高的压差会使喉部128内的压强区域比下游压强或出口 126处的压强低。因此,感应腔室122感应到较低的压强(相比于出口压强)并使调节器100允许更多流体流向出口 126 (而不是使阀塞120朝向阀座132移动)。因此,流体调节器100的输出压强会偏离设定的控制压强。升压可能由多种因素产生或造成,例如,当隔膜106向感应腔室112移动时控制弹簧116变化的弹簧力、当隔膜106由于跨跃隔膜106的压强差而偏离或移动时隔膜106的波动区域、通道122的孔腔136的尺寸,过程流体的入口压强、穿过孔腔136的压强差、阀塞130 等。图2示出了图I中的示例性的调节器100的放大、局部视图,示出了流体流经通道122。图3示出了阀体120的俯视图。如在图2和3中更详细显示的,阀塞130设置于通道122内,从而阀塞130的外表面202设置于邻近阀体120的内壁206的内表面204,以具有相对紧的配合或容差。在这种方式下,当流体流经孔腔136时,阀体120 (例如,邻近孔腔136的入口侧)的内壁206和阀塞130引导流体在朝向出口 126的方向208上流经通道122。此外,内壁206和阀塞130实质上限制从孔腔136朝向喉部128以及因此感应腔室122流体流动,因为阀塞130紧密地靠近阀塞130的外表面202。如图3最清楚的所示,内壁206相对于喉部128的圆周径向设置,并且朝向孔腔136的轴线201向内地突出。因此,当流体以相对低速流过孔腔136时,内壁206和阀塞130提供降压减少机制(通过增加升压)。换句话说,当流体在入口 124和出口 126之间流动时,内壁206和阀塞130以或者朝向出口 126的下游方向208或者以朝向孔腔136的相反方向210引导流体远离128或感应腔室122,。然而,对于相对高压强的应用,引导流体在方向210上流动造成孔腔136处的流体压强增加。由于孔腔136处的流体压强增加,通道122内的流体以相对高速流过孔腔136。因此,对于具有相对高 的入口压强或高压差的应用,过程流体以相对高速或相对高动量流过通道122,并且内壁206和阀塞130可能在阀体120的喉部128处造成低压区域。反过来,感应腔室112可以感应喉部128处的压强,其低于出口 126下游的压强,因为流体以相对高速流经通道122并远离感应腔室112,从而在喉部128内造成低压区域或地带。因此,流体调节器100使阀塞120远离阀座132移动以允许更多的流体流经通道122,从而提供比所要求的更多的下游流体流动。因此,出126处的压强增加超过由控制弹簧116提供的期望或设定控制压强(即,造成升压),从而对于具有相对低入口压强的应用降低了流体调节器100的精度。因此,流体调节器100会典型地具有低精度等级和/或能力。图4示出了与在此所述的具有示例性的调节阀402实施的的示例性的流体调节器400,其具有集成的升压减小能力以防止在流体调节器受到相对高速流体流动时的过度升压,从而显著提高流体调节器400的精度等级和额定能力。换句话说,当高压强流体以相对高速流经流体调节器400时,调节阀402通过造成或提高流体调节器的降压来控制流体调节器400的升压以防止过度升压。参照图4,示例性的流体调节器400包括可操作的耦接至调节阀402的执行器404。调节阀402包括阀体406,其限定在入口 412和出口 414之间的主流体流动通道410。入口 412可以流体地耦接至流体调节器400上游的分配系统(例如,天然气分配系统),且出口 414可以流体地耦接至消耗源,比如,例如流体调节器400下游的锅炉。阀座416被安装于阀体406的通道410内,并限定孔腔418,通过孔腔418流体可以在入口 412和出口 414之间流动。为了控制流体流经通道410,调节阀402包括相对阀座416移动的流体控制单元或阀塞420 (例如,密封阀盘)。阀塞420 (例如,密封阀盘)耦接至杆424的末端422且包括可以用弹性材料制成的密封盘428,其在杆424和阀塞420被朝向阀座416移动时与阀座416的密封面密封接合,以限制或阻止流体流经通道410。执行器404包括容纳隔膜组件436的上壳432和下壳434。隔膜组件436包括固定于执行器404的上壳432和执行器404的下壳434之间的隔膜438,从而隔膜438的第一侧440和上壳432限定加载腔室442,以及隔膜438的第二侧444和下壳434限定感应腔室446。杠杆448可操作地耦接隔膜438和阀塞420,并耦接至阀杆424的第二末端450。杠杆448经由隔膜板452和推进杆组件454耦接至隔膜438。隔膜438经由杠杆448使阀塞420(例如,密封阀盘)相对阀座416移动以控制在入口 412和出口 414之间的流体流动。加载组件456设置于加载腔室442内,其调整或提供控制压强。在此实施例中,力口载组件456包括设置于可调整弹簧座460和第二弹簧座462 (例如,隔膜452的主体部)之间的关闭弹簧458。关闭弹簧458提供设定载荷或力(例如,下游控制压强),其将隔膜438的第一侧440朝向感应腔室446偏置以使阀塞420远离阀座416移动(例如,开启位置)。关闭弹簧458所施加的力的量能够经由可调整弹簧座460进行调整(例如,增加或减小)。[0054]阀体406耦接至执行器404的下壳434,从而感应腔室446经由阀口或喉部区域464与出口 414流体连通。杆导向件466使阀杆424和阀塞420与下执行器壳434、阀体406或阀座416中的至少一个对准。杆导向件466还包括至少一个通道468以将感应腔室446流体地耦接至喉部区域464和出口 414。当由控制弹簧456所提供的力被感应腔室446中的流体压强所提供的力克服时,隔膜438向加载腔室442移动并且使阀塞420向阀座416移动以限制或阻止流体流经通道410 (例如,关闭状态)。图5A示出了图4中的阀体406的剖视图。图5B示出了图4和5A中的阀体406的俯视图。参照图5A和5B,主通道410限定在入口 412和孔腔418之间的入口容积边界502以及在孔腔418和出口 414之间的出口容积边界504。出口容积边界504限定在孔腔 418的下游的流道,其至少部分地由内壁508限定。在此实施例中,内壁508邻近孔腔418并在出口 414的上游。此外,内壁508邻近喉部区域464。为了实质上限制流体流向内壁508和阀塞的外表面510之间的喉部区域464,当阀塞420设置于出口容积边界504内时,内壁508实质上围绕或环绕阀塞420。因此,当阀塞420设置于通道410的出口容积边界504内时,内壁508的至少一部分立刻接近阀塞420的外表面510。虽然阀塞420的外表面510相对紧密靠近内壁508,阀塞420的外表面510不会与内壁508相接合。为了减少流体调节器400的升压,如图5B中最清楚所示,阀体406包括第二通道512。在此实施例中,第二通道512邻近孔腔418并且位于出口 414的上游。具体地,第二通道512流体地耦接孔腔418与喉部区域464。在这种方式下,当流体流过孔腔418时,第二通道512引导或导向流体流向喉部区域464因此执行器404的感应腔室446。换句话说,当过程流体以相对高速流过孔腔418时,第二通道512通过产生或增加降压效果来降低流体调节器400的升压,以显著的减小或阻止过度升压。在所示出的实施例中,第二通道512与阀体406 —体形成。更具体地,在此实施例中,第二通道512与内壁508 —体形成。如图5B最清楚的所示,第二通道512经由在内壁508内的间隙或开口 514形成。如图5A最清楚的所示,间隙514在孔腔418和阀主体406的喉部区域464之间沿着孔腔418的纵轴516的方向延伸。换句话说,间隙514具有在孔腔418和喉部区域464之间延伸的长度(例如,垂直的长度)以允许在孔腔418和喉部区域464之间的流体流动。此外,如图5B最清楚的所示,第二通道512或间隙514在内壁508的部分或周边上延伸。换句话说,间隙514限定了内壁508的两个相反的末端518和520。因此,间隙514在内壁508上提供了开口或裂口,从而在与孔腔418的轴线516垂直的平面上,内壁508具有C形截面。在此实施例中,相反的末端518和520大致平行于孔腔418的纵轴516,从而间隙514(或第二通道512)提供了实质上垂直或直的流体流道(例如,实质上平行于纵轴516的流道)。然而,在其他的实施例中,内壁508的相反的末端518和520的纵向长度可以相对于纵轴516成一个角度,从而间隙514或第二通道512在孔腔418和喉部区域464之间提供了有角度的或锥形的流道。此外,仍然参照图5B,由间隙514形成的开口的尺寸可以在内壁508的周围或周边的任何部分上延伸。例如,在图5B中,能够确定间隙514的尺寸以提供开口,其以任何期望的角515将内壁508的相反的末端518和520隔开。例如,间隙514可以以相对于轴516大概5度和180度之间的角度将相反的末端518和520隔开。在这个具体的实施例中,由间隙514提供的在内壁508的相反的末端518和520之间的角515大约为100度。换句话说,间隙514的尺寸可以变化以控制流体调节器400的升压和/或降压。例如,更大尺寸的间隙514提供相对更多 的流体流向喉部区域464,从而造成更多的降压和降低升压。相反,更小尺寸的间隙514提供相对较少的流体流向喉部区域464,从而造成更多的升压和降低降压。虽然没有示出,在其他的实施例中,第二通道512可以是沟槽、狭槽、凹槽、沟、孔口、管道(例如,形成于阀体内)或使孔腔418和喉部区域464流体连通的任意其他通道。此外,第二通道512可平行于孔腔418的纵轴516 (即,实质上竖直),或第二通道512可相对于纵轴516成一角度。例如,如图5B所示,末端518和520具有曲面。此外,在此实施例中,第二通道512在孔腔418和喉部区域464之间具有一致的形状或外形(例如,具有一致的流道)。在其他实施例中,第二通道512在与孔腔418流体连通的开口和与喉部区域464流体连通的开口之间可以包括不一致的形状或外形(例如,不同的流道)。例如,第二通道512的流道可以在邻近孔腔418的第一部分和邻近喉部区域464的第二部分之间开启,或者流道可以变窄以限制在邻近孔腔418的第一部分和邻近喉部区域464的第二部分之间的流体流动。在其他的实施例中,第二通道512的纵向长度(例如,在孔腔418和喉部区域464之间的垂直长度)可部分地在喉部区域464和孔腔418之间延伸。例如,通过在孔腔418和喉部区域464之间部分地延伸第二通道512,能够进一步地控制在孔腔418和喉部区域464之间的流体流动。例如,能够将与孔腔464流体连通的第二通道512定位于内壁508的下部以上,从而当阀塞420位于远离阀座416的第一位置时,在孔腔418和喉部区域464之间允许流体流动,但当阀塞420位于远离阀座416的第二位置时,内壁508和阀塞420限制或阻塞在孔腔418和喉部区域464之间的流体流动。因此,只有当阀塞420远离第二通道512的开口移动时(例如,当阀塞位于远离阀座416的第一位置时),第二通道512允许在孔腔418和喉部区域464之间的流体流动。在运行中,参照图4、5A和5B,当(例如,通过消耗源)输送由下游载荷所要求的一定量的流体时,通过调节流体流经通道410来实现流体压强和流量的调节以在出口 414处保持需要的下游压强。执行器404根据由控制弹簧458提供或设定的需要的出口压强来调节出口 414处的压强。具体地,执行器404基于由控制弹簧458所提供的设定控制压强来相对于阀座416移动阀塞420以将相对较高的入口压强降低至期望的较低的出口压强。因此,控制弹簧458的调节改变出口 414处提供的压强。具体地,感应腔室446感应喉部区域464处的流体压强,其向隔膜438的第二侧444提供力或压强,其与控制弹簧458的作用于隔膜438的第一侧440的力或压强相反。当感应腔室446感应到的压强实质上与控制弹簧458提供的控制压强相等时,流体调节器400处于平衡状态且阀塞420向阀座416移动以提供与下游流体消耗相等的稳定状态流动。隔膜438两侧的不实质相等或平衡的压强差使隔膜438相对于阀座416移动阀塞420,以调节流体流经通道410,从而达到与控制弹簧458提供的设定控制压强相对应的大体恒定的较低出口压强。具体地,比提供给第一侧440的压强大的提供给隔膜438的第二侧444的压强使隔膜438向加载腔室442移动,并使阀塞420向阀座416移动以限制或阻止流体流经通道410。同样,比提供给隔膜438的第一侧440的压强小的提供给隔膜438的第二侧444的压强使隔膜438向感应腔室446移动并使阀塞420远离阀座416移动以允许或增加流体流经通道410。如图5A中最清楚的所示,当阀塞420远离阀座416移动时,流体在入口 412和出口 414之间流动穿过孔腔418。当流体流动穿过孔腔418时,阀塞420和内壁508以朝向出口 414并远离喉部区域464的方向522偏离或引导流体。此外,阀塞420和内壁508可能会使流体被以朝向孔腔418相反的方向524引导。因此,内壁508和阀塞420实质上限制在孔腔418和喉部区域464以及因此·感应腔室446之间的流体流动,因为阀塞420的外表面510紧密的靠近内壁508。如果入口压强和/或跨越孔腔418的压强差相对低(例如,第一入口压强),那么流体以相对低的速度或动量流过孔腔418。对于低压强应用,内壁508和阀塞420提供降压减小机制,因为阀塞420和内壁508引导远离喉部区域464或感应腔室446并且以下游朝向出口 414的方向522的流体流动。在这种方式下,当例如下游需求有突然增加时,阀塞420和内壁508使感应腔室446感应比下游压强更低的压强(例如,稍微低一点的压强)以控制流体调节器400的降压。此外,与图2和3中的已知阀体120不同,当例如流体以相对高速流过孔腔418时,示例性的阀体406采用第二通道512以防止流体调节器400的过度升压。例如,当下游需求降低时,出口 414处的压强增加并且下游流动需求降低。如果入口压强和/或跨越孔腔418的压强差相对高,流体以相对高的速度或动量流经通道410。对于相对高压强的应用,在方向522和524上引导流体流动可以导致孔腔418处的流体的压强增加。此外,当孔腔418处的流体的压强增加时,通道410内的流体以相对高的速度流过孔腔418。由于流体以相对高的速度或动量流过通道410,高速流体流动可以导致喉部区域464中的低压强区。反过来,感应腔室446可以感应喉部区域464处的压强,其比实际下游压强相对较低,因为阀塞420和内壁508使高速流体以方向522和524偏离。与在图1_3中的阀体120相比,当流体以相对高速流过孔腔418以及比如下游需求突然减小时,第二通道512或间隙514引导或允许高速流体在朝向喉部464的方向526上流动,从而感应腔室446没有感应到喉部区域464处的比下游压强低的压强。因此,阀体406包括一体的通道410,其显著地限制孔腔418和喉部区域464之间的流体连通(通过阀塞420和内壁508的组合)以防止过度降压,并且阀体406还包括一体的第二通道512,其允许孔腔418和喉部区域464之间的流体连通(通过间隙514)以防止过度升压。当例如流体以相对高速流过孔腔418时,第二通道512通过流体地偶接孔腔418和喉部区域464防止流体调节器400过度升压以防止喉部区域464内的低压区域。反过来,第二通道512使感应腔室466能够感应更接近代表下游压强的喉部区域464内的压强,所以流体调节器400没有显著地偏离由控制弹簧458所提供的控制压强。因此,流体调节器400将具有更闻的精度等级和/或能力。图6示出了在此所述的另一个示例性的阀体600,其具有集成的升压降低能力,所述阀体600能够用来实现流体调节器,比如,例如图4中的流体调节器400。阀体600的那些实质上与前述阀体406的元件相似或相同并且具有实质上与那些元件的功能相似或相同功能的元件在下文将不再详细描述。取而代之,有兴趣的读者可以参照上面对应的描述。参见图6,在该实施例中,阀体600包括与阀体600 —体形成的主或主要流体通道602和第二通道604。具体地,第二通道604包括多个孔口、开口或减压井606。在这个特定的实施例中,孔口 606可以在阀体600的孔腔418和喉部区域464之间延伸,从而孔口606限定多个壁部分608,其围绕孔腔418的轴线516以任何合适的角度610 (例如,30度、45度、90度等)被径向地隔开。在该实施例中,壁部分608围绕轴线516间距相等地隔开(例如,45度的径向距离)。此外,孔口 606可以部分地在孔腔418和喉部区域464之间延伸,从而壁部分608的至少部分(例如,壁部分608的下端)被结合或连接,或者孔口 606可以在孔腔418和喉部区域464之间延伸,从而壁部分608完全分离或者为分离件。此外,孔口 606和/或壁部分608的外形(例如,尺寸、流道截面、长度等)可以是不同的以控制升压。例如,具有更大的开口或流道的孔口 606允许更多的流体流向喉部区域464,从而产生更多的降压以降低升压(S卩,阻止过度升压)。相比之下,提供具有较小开口或流道的孔口 606允许较小的流动,从而增加升压以降低降压(即,防止过度降压)。此外,在一些实施例中,第一孔口 606a和/或第一壁部分608a可以具有第一外形或特性或流道(例如,第一尺寸、大小或外形),并且第二孔口 606b和/或第二壁部分608b 可具有与第一特性不同的第二外形或特性或流道(例如,第一尺寸、大小或外形)。例如,第一孔口 606a可以包括开放以允许更多流体在孔腔418和喉部区域464之间流动的流道,并且第二孔口 606b可以包括限制流体在孔腔418和喉部区域464之间流动的流道。与图4-6中的阀体406相似,阀体600的孔腔418接纳阀塞420,从而阀塞420的外表面510和壁部分608限定主通道602的部分以引导在入口 612和出口 614之间的流体流动并且限制流体流向阀体600的喉部区域464。孔口 606提供第二流道604以使得流体能够朝向阀体600的喉部区域464流动。虽然在此已经描述了某些示例性的装置,本专利的覆盖范围并不限于此。相反,本专利覆盖在字面上或者在等同原则下完全落入所附权利要求范围内的所有装置和产品。
权利要求1.流体调节器,其特征在于,包括 主体,具有限定流体地耦接入口和出口的孔腔的主通道,其中所述主通道限定在所述入口与所述孔腔之间的入口容积边界以及在所述孔腔与所述出口之间的出口容积边界,并且其中所述出ロ容积边界的一部分包括邻近所述孔腔的内壁; 阀塞,设置于所述通道内,以使得所述内壁实质上围绕所述阀塞的外表面以实质上限制在所述内壁与所述阀塞的所述外表面之间以及朝向喉部的流体流动;以及 第二流体通道,位于所述出ロ容积边界内,以当流体流过所述孔腔时増加朝向所述阀体的所述喉部的流体流动。
2.根据权利要求I所述的流体调节器,其特征在于,所述第二流体通道邻近所述孔腔并位于所述出口的上游。
3.根据权利要求I所述的流体调节器,其特征在干,当过程流体流经所述主通道时,所 述第二通道通过产生下降效果以降低所述流体调节器的升压效果。
4.根据权利要求I所述的流体调节器,其特征在于,所述第二通道与所述阀体的所述内壁一体形成。
5.根据权利要求I所述的流体调节器,其特征在于,所述第二流体通道包括形成于在所述孔腔与所述主体的所述喉部之间的所述内壁中的纵向间隙。
6.根据权利要求5所述的流体调节器,其特征在于,所述间隙在所述内壁的外围边缘的至少一部分上延伸。
7.根据权利要求5所述的流体调节器,其特征在于,所述间隙限定所述内壁的两个相反的末端,以及其中所述相反的末端实质上平行于所述孔腔的纵轴。
8.根据权利要求7所述的流体调节器,其特征在于,所述相反的末端被以相对于所述孔腔的所述纵轴以大致5度至180度的角度隔开。
9.根据权利要求7所述的流体调节器,其特征在于,所述相反的末端被以相对于孔腔的所述纵轴以大致100度的角度隔开。
10.根据权利要求I所述的流体调节器,其特征在于,所述第二通道包括ー个或多个形成于所述内壁中的放气ロ以允许流体经由所述放气ロ在所述内壁与所述外表面之间经由放气ロ流动以及朝向所述主体的所述喉部的流体流动。
11.根据权利要求10所述的流体调节器,其特征在于,所述放气ロ至少部分地设置于所述内壁的周边上。
12.根据权利要求11所述的流体调节器,其特征在于,所述放气ロ相对于所述孔腔的所述纵轴被径向地隔开。
13.根据权利要求12所述的流体调节器,其特征在干,所述放气ロ围绕所述孔腔的所述纵轴被均等地隔开。
14.根据权利要求11所述的流体调节器,其特征在于,所述放气ロ具有实质上相似的轮廓和形状以在所述孔腔与所述喉部之间提供实质上相似的流速。
15.流体阀体,其特征在于,包括 与所述阀体一体形成的第一通道,其限定将所述通道的入口流体地耦接至所述通道的出口的孔腔;以及 与所述阀体一体形成的第二通道,以当所述阀体耦接执行器时增加所述第一通道的所述孔腔与用于流体地连通执行器的感应腔室的、所述阀体的喉部区域之间的流体流速。
16.根据权利要求15所述的流体阀体,其特征在于,当所述阀塞设置于邻近所述孔腔的所述第一通道内时,所述第一通道限制所述孔腔与所述喉部区域之间的流体连通。
17.根据权利要求16所述的流体阀体,其特征在干,当所述阀塞设置于邻近所述孔腔的所述第一通道内时,所述第二通道允许所述孔腔与所述喉部区域之间的流体连通。
18.根据权利要求15所述的流体阀体,其特征在于,所述第一通道包括具有内表面的内壁,其在所述阀塞设置于所述第一通道内吋,紧密靠近所述阀塞的外表面,从而所述内壁和所述阀塞引导流体流向所述出口并限制在所述阀塞的所述外表面与所述内壁的所述内表面之间的流体流动。
19.用于流体调节器的阀体,其特征在于,包括 控制流体流经所述流体调节器的通道的装置,所述用于控制流体流动的装置可滑动地设置于邻近所述通道的内壁,从而所述内壁和所述控制流体流动的装置引导流体朝向所述流体调节器的出口流经所述通道的所述孔腔并且限制朝向所述通道的喉部区域的流体流动;以及 用于当所述流体以相对高速流过所述孔腔时引导所述流体朝向喉部区域流经所述孔腔的装置,其中所述用于引导流体朝向所述喉部区域流经所述孔腔的装置与所述通道一体形成。
20.根据权利要求19所述的阀体,其特征在于,所述用于引导流体朝向所述喉部区域流经所述孔腔的装置包括与所述内壁一体成型的用于增加所述孔腔与所述喉部区域之间的流体流速的装置。
专利摘要本公开涉及流体调节器、流体阀体以及用于流体调节器的阀体。示例性的流体调节器包括一具有主通道的主体,该主通道限制限定流体地耦接入口和出口的出孔腔以连接入口和出口,其中该主通道限定在入口和孔腔之间限制出的入口体积容积边界,以及在孔腔和出口之间限制出的出口容积边界。该出口容积边界的一部分包括一邻近孔腔的内壁。一阀塞设置于该通道的第二部分内,从而该内壁大体上实质上围绕阀塞的外表面以大体上实质上限制流体在该内壁和阀塞的外表面之间朝向喉部流动。阀体具有位于出口容积边界内的第二流体通道以在流体流过孔腔时增加朝向阀体的喉部的流体流动。
文档编号F16K27/02GK202418780SQ201120447740
公开日2012年9月5日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年11月1日
发明者D·B·大卫, J·B·奇泽克 申请人:艾默生过程管理调节技术公司


购买说明
       资料可在线传送,如需邮寄光盘(即将电子文档刻录到光盘里),邮费另计。
       我们也可以为您提供个性化定制,欢迎咨询,客服微信/QQ: 690542
       X专利信息网竭诚为您服务!


需要完整全部详细技术资料,请联系本站客服获取资料样本!

相关文章 您可能喜欢 最新发布 热门文章 随机文章 相关发布