專利名稱：用于流體調(diào)節(jié)器的流動引導(dǎo)設(shè)備的制作方法
用于流體調(diào)節(jié)器的流動弓I導(dǎo)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明實(shí)質(zhì)涉及一種流體調(diào)節(jié)器，更具體地，涉及一種用于流體調(diào)節(jié)器的流動引導(dǎo)設(shè)備。
背景技術(shù)：
流體調(diào)節(jié)器通常用來降低流體壓強(qiáng)和將壓強(qiáng)調(diào)節(jié)至一實(shí)質(zhì)恒定值。具體來說，流體調(diào)節(jié)器具有通常地接收相對高壓的供給流體的進(jìn)口并在出口提供相對低的設(shè)定控制壓強(qiáng)。進(jìn)口壓強(qiáng)通過限制經(jīng)過孔的流動而被降低為較低的出口壓強(qiáng)以實(shí)質(zhì)匹配變動的下游需求。例如，用于一種設(shè)備(例如，鍋爐)的氣體調(diào)節(jié)器會從氣體分配源接收具有相對較高壓強(qiáng)并有些壓強(qiáng)變化的氣體，并將氣體調(diào)節(jié)至具有適合設(shè)備安全、有效的使用的較低的、實(shí)質(zhì)恒定或受控制的壓強(qiáng)。
流體調(diào)節(jié)器往往基于當(dāng)流體調(diào)節(jié)器被暴露在一系列壓差或流體流速中時(shí)流體調(diào)節(jié)器保持出口壓強(qiáng)在設(shè)定控制壓強(qiáng)的能力分級。當(dāng)流體調(diào)節(jié)器被暴露在特定的壓差中時(shí)， 偏離于設(shè)定控制壓強(qiáng)的流體調(diào)節(jié)器被認(rèn)為在等級或精度等級之外。偏離設(shè)定控制壓強(qiáng)往往由流體調(diào)節(jié)器的降壓和/或升壓流動特性造成。降壓和升壓可以顯著降低流體調(diào)節(jié)器的精度等級和/或能力等級。
通常，使用升壓還原機(jī)制實(shí)現(xiàn)的流體調(diào)節(jié)器限于包括相對較低的壓差的精度等級，而使用降壓還原機(jī)制的流體調(diào)節(jié)器限于包括相對較高的壓差的精度等級。因此，不控制降壓和升壓流動特性時(shí)，流體調(diào)節(jié)器的整體能力不能最大化，因?yàn)榱黧w調(diào)節(jié)器限于其中的流體調(diào)節(jié)器的精度要么不受升壓特性要么不受降壓特性的影響的精度等級。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，流體調(diào)節(jié)器包括具有通道的主體，通道限定流體耦接進(jìn)口和出口的孔。閥塞設(shè)置于通道內(nèi)，并相對于鄰近孔的閥座移動。致動器可操作的與閥塞耦接，并且致動器包括與通道的出口流體連通的感應(yīng)室。致動器響應(yīng)出口處工藝流的壓強(qiáng)，使閥塞相對于閥座移動以控制經(jīng)過孔的在進(jìn)口和出口之間的流體流動。流動引導(dǎo)構(gòu)件與閥塞耦接。流動引導(dǎo)構(gòu)件具有降壓還原部分，其用于引導(dǎo)流經(jīng)所述孔的流體朝所述通道的所述出口并遠(yuǎn)離所述致動器的所述感應(yīng)室流動，并且具有升壓還原部分，其用于在第二壓差下引導(dǎo)流體朝向致動器感應(yīng)室的方向流動，其中第二壓差大于第一壓差。在另一個(gè)實(shí)施例中，流體引導(dǎo)設(shè)備包括具有腔和唇的主體，唇圍繞主體的至少一部分鄰近腔的圓周設(shè)置，其中唇用于在流經(jīng)流體調(diào)節(jié)器的工藝流以第一速度流過主體時(shí)顯著降低降壓特性。主體具有至少一個(gè)鄰近唇的端口，其中當(dāng)流經(jīng)流體調(diào)節(jié)器的工藝流以大于第一速度的第二速度流過主體時(shí)，該至少一個(gè)端口用于顯著的降低升壓特性。


圖I示出了已知的自操作流體調(diào)節(jié)器。
圖2為圖1中流體調(diào)節(jié)器的局部、放大剖視圖，其具有已知的閥塞。圖3為圖1中流體調(diào)節(jié)器的局部、放大剖視圖，其具有另ー種已知的閥塞。圖4示出了示例性流體調(diào)節(jié)器，其具有本文所述的示例性流體引導(dǎo)設(shè)備。圖5示出了圖4中的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備。圖6為圖4和5中的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備的剖視圖。圖7為圖4、5和6中的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備的仰視圖。圖8A為圖4中的示例性流體調(diào)節(jié)器的部分、放大剖視圖。圖8B為圖4和8A中的流體調(diào)節(jié)器一部分的放大視圖。圖9和10為本文所述的另一個(gè)示例性流體流動引導(dǎo)設(shè)備的不同視圖。圖11為具有圖9和10中的示例性流體流動引導(dǎo)設(shè)備的流體調(diào)節(jié)器的部分、放大 視圖。圖12A-12E示出了不同的示例性端ロ幾何形狀，可用于實(shí)施圖3-7、8A、8B、9、10和 11中的示例性流體流動引導(dǎo)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式本文所述的示例性流體調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)流體的流動以基于設(shè)定控制壓強(qiáng)使下游壓強(qiáng) 保持在可接受的和/或恒定的壓強(qiáng)限制內(nèi)。此外，流體調(diào)節(jié)器包括顯著提高流體調(diào)節(jié)器的 能力和/或精度等級的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備。特別的，本文所述的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備采 用升壓還原設(shè)備和降壓還原設(shè)備以控制流體調(diào)節(jié)器的升壓和降壓特性。換言之，本文所述 的流動引導(dǎo)設(shè)備提供雙功能流動引導(dǎo)設(shè)備以使流體調(diào)節(jié)器與例如具有傳統(tǒng)的流動引導(dǎo)設(shè) 備的的流體調(diào)節(jié)器相比，獲得在更寬范圍的壓差下的精度等級。當(dāng)流體調(diào)節(jié)器被暴露在相 對較低的進(jìn)ロ壓強(qiáng)下吋，本文所述的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備控制降壓流動特性，并在流體調(diào) 節(jié)器被暴露在相對較高的進(jìn)ロ壓強(qiáng)下時(shí)，控制升壓流動特性。因此，本文所述的示例性流動 引導(dǎo)設(shè)備校正降壓流動特性和升壓流動特性，井能夠顯著地提高流體調(diào)節(jié)器的性能或精度 等級。特別的，本文所述的示例性流體流動引導(dǎo)設(shè)備包括降壓還原部分以當(dāng)孔兩側(cè)的壓 差相對較低時(shí)偏移或引導(dǎo)流經(jīng)孔的流體朝通道的出口和遠(yuǎn)離致動器的感應(yīng)室流動，并包括 升壓還原部分以當(dāng)孔兩側(cè)的壓差相對較高時(shí)偏移或引導(dǎo)流經(jīng)孔的流體朝致動器的感應(yīng)室 流動。通過引導(dǎo)流體流控制升壓和降壓，本文所述的示例性流體調(diào)節(jié)器可被分級為用于相 對更大范圍的壓差下。例如，對于具有相對較低的進(jìn)ロ壓強(qiáng)的應(yīng)用，示例性流動引導(dǎo)設(shè)備減小降壓(即， 產(chǎn)生或提高升壓)，從而提高流體調(diào)節(jié)器用于低進(jìn)ロ壓強(qiáng)應(yīng)用的能力。此外，對于具有相對 較高的進(jìn)ロ壓強(qiáng)的應(yīng)用，流動引導(dǎo)設(shè)備減小升壓(即，產(chǎn)生或提高降壓)，從而提高流體調(diào) 節(jié)器用于高進(jìn)ロ壓強(qiáng)應(yīng)用的能力。因此，流動引導(dǎo)設(shè)備提供顯著控制升壓和降壓流動特性 的雙功能流動引導(dǎo)設(shè)備，從而提供更精確的流體調(diào)節(jié)器并提高流體調(diào)節(jié)器在更大范圍運(yùn)行 參數(shù)內(nèi)精確地滿足下游需求的能力。在討論示例性流動引導(dǎo)設(shè)備的細(xì)節(jié)之前，圖1提供了已知的自調(diào)節(jié)流體調(diào)節(jié)器 100。如圖1所示，調(diào)節(jié)器100包括耦接至調(diào)節(jié)器閥104的致動器102。致動器102包括隔 膜106，其被固定在致動器殼體108內(nèi)以限定加載室110和感應(yīng)室112。加載室110包括一個(gè)加載設(shè)備114如，例如向隔膜106的第一側(cè)118提供設(shè)定或控制載荷或壓強(qiáng)的控制彈簧 116。通常地，由加載設(shè)備114提供的控制載荷或壓強(qiáng)與需要的通過流體調(diào)節(jié)器100提供的出口壓強(qiáng)相對應(yīng)。
調(diào)節(jié)閥104包括閥體120，閥體120限定在進(jìn)口 124和出口 126之間的流體通道 122。閥體120與致動器殼體108耦接，這樣閥體120的管路128與感應(yīng)室112流體耦接， 這樣感應(yīng)室112可以感應(yīng)閥體120的出口 126處的流體的壓強(qiáng)。閥塞130設(shè)置于通道122 內(nèi)，并相對于閥座132移動以控制流經(jīng)通道122的流體。如圖所示，閥塞130通過聯(lián)接組件 134可操作地與隔膜106耦接。
在運(yùn)行中，隔膜106響應(yīng)隔膜108兩側(cè)的由感應(yīng)腔112感應(yīng)的出口壓強(qiáng)(通過管路128)和由加載設(shè)備114產(chǎn)生的設(shè)定或控制壓強(qiáng)(S卩，由控制彈簧116產(chǎn)生的彈簧力)提供的壓強(qiáng)差，通過聯(lián)接組件134移動閥塞130。當(dāng)下游需求增加時(shí)，下游的流體流動要求增加而下游壓強(qiáng)減小。感應(yīng)室112通過管路128感應(yīng)出口 126處的壓強(qiáng)。感應(yīng)室112感應(yīng)的比由加載設(shè)備114向隔膜108的第一側(cè)118提供的控制壓強(qiáng)小的壓強(qiáng)導(dǎo)致使隔膜106朝感應(yīng)室112的方向移動的隔膜106兩側(cè)的壓強(qiáng)差。轉(zhuǎn)而，隔膜108使閥塞130遠(yuǎn)離閥座132 移動以允許流體流經(jīng)通道122。當(dāng)下游需求降低時(shí)，在出口 126處的壓強(qiáng)增加并且流體流動需求減少。由感應(yīng)室112感應(yīng)的比加載設(shè)備114提供的控制壓強(qiáng)大的出口壓強(qiáng)(S卩，通過管路128)導(dǎo)致隔膜106兩側(cè)的使隔膜106朝加載室110的方向移動的壓強(qiáng)差。轉(zhuǎn)而，隔膜 106使閥塞130朝向閥座132移動以限制或阻止流體流經(jīng)通道122。
當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100被暴露在一系列壓強(qiáng)差并因而產(chǎn)生的流體流速中時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100可基于流體調(diào)節(jié)器100將出口壓強(qiáng)保持在設(shè)定控制壓強(qiáng)的能力以一定的額定能力或精度等級來分類。當(dāng)流體調(diào)節(jié)器被暴露在特定壓強(qiáng)差中時(shí)，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100提供偏離設(shè)定控制壓強(qiáng)的下游出口壓強(qiáng)時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100將不再控制在特定運(yùn)行參數(shù)內(nèi)，且其精度等級或能力被顯著降低。
偏離設(shè)定控制壓強(qiáng)往往是在工藝流流經(jīng)流體調(diào)節(jié)器100時(shí)由降壓和/或升壓流動特性造成。因此，降壓和升壓顯著地影響或降低流體調(diào)節(jié)器的精度和/或能力等級。
例如，對于較低進(jìn)口壓強(qiáng)或較低壓差，當(dāng)下游壓強(qiáng)過快下降(即，下游需求增加且下游壓強(qiáng)降低)，并且流體以相對較低的速度流經(jīng)通道122時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100會出現(xiàn)降壓。 如上所述，流體調(diào)節(jié)器100使閥塞130相對閥座132移動以基于感應(yīng)室112感應(yīng)的下游壓強(qiáng)和相對于控制彈簧116提供的設(shè)定壓強(qiáng)提供流經(jīng)閥體120的流體以滿足下游需求。設(shè)定控制壓強(qiáng)被設(shè)定為基于流經(jīng)通道的流體的壓差(例如，基于已知的或假定的進(jìn)口壓強(qiáng))提供所需的出口壓強(qiáng)(和經(jīng)過通道122的最小流體流速)。
然而，在運(yùn)行過程中，進(jìn)口 124處的壓強(qiáng)會波動至低于用于確定設(shè)定控制壓強(qiáng)的進(jìn)口壓強(qiáng)。對于相對較低的進(jìn)口速度或相對較低的壓差，流體會以相對較低的速度流過孔 136。然而，當(dāng)下游壓強(qiáng)降低(即，下游需求增加)時(shí)，盡管致動器102使閥塞130遠(yuǎn)離閥座 132移動，當(dāng)流體以相對較低的速度流經(jīng)通道122時(shí)，致動器102將可能基于出口壓強(qiáng)和設(shè)定控制壓強(qiáng)提供給隔膜106的壓差不使得閥塞120打開或遠(yuǎn)離閥座132足夠遠(yuǎn)以滿足必須的下游需求。換言之，因?yàn)榱鹘?jīng)通道122的流體不足以滿足下游需求，所以低于用于確定設(shè)定控制壓強(qiáng)的進(jìn)口壓強(qiáng)的進(jìn)口壓強(qiáng)會導(dǎo)致降壓。
對于較高進(jìn)口壓強(qiáng)或較高壓差，當(dāng)下游壓強(qiáng)增加(例如，突然增加)并且流體以相對高的速度流經(jīng)通道122時(shí)，調(diào)節(jié)器100會產(chǎn)生升壓。流經(jīng)通道122的相對較高速度的流體會在管路128處產(chǎn)生低于下游壓強(qiáng)的低壓區(qū)域或地帶。因此，感應(yīng)室122感應(yīng)較低的壓強(qiáng)(與出口壓強(qiáng)比較)并使調(diào)節(jié)器100允許更多流體流向出口 126 (而不是使閥塞120朝向閥座132移動)。換言之，流體調(diào)節(jié)器100偏離控制壓強(qiáng)。
降壓和/或升壓可由許多因素產(chǎn)生或造成如，例如，當(dāng)隔膜106向感應(yīng)室112移動時(shí)控制彈簧116變化的彈簧力、當(dāng)隔膜106由于隔膜106兩側(cè)的壓強(qiáng)差而偏離或移動時(shí)隔膜106的波動區(qū)域、通道122上的孔136的尺寸、工藝流的進(jìn)口壓強(qiáng)、孔136兩側(cè)的壓強(qiáng)差、 閩塞130等。
圖2是圖I中的示例性調(diào)節(jié)器100的放大、局部視圖，示出了當(dāng)進(jìn)口 124處的流體壓強(qiáng)相對較低時(shí)流經(jīng)通道122的流體。當(dāng)流體流經(jīng)通道122時(shí)，感應(yīng)室112通過通道122 (例如，管路區(qū)域128)感應(yīng)出口壓強(qiáng)。當(dāng)感應(yīng)室112內(nèi)的壓強(qiáng)小于控制彈簧116提供的控制壓強(qiáng)時(shí)，隔膜106兩側(cè)的壓差導(dǎo)致隔膜106移動閥塞130使得其遠(yuǎn)離閥座132以允許流體流經(jīng)通道122來滿足下游需求。
由于進(jìn)口 124處的流體具有相對較低的壓強(qiáng)，所以工藝流以相對較低的速度或相對較低的動量流經(jīng)通道122。如圖所示，當(dāng)流體200向出口 126流動時(shí)，流體在朝向感應(yīng)室 122的方向200上圍繞閥塞130流動。當(dāng)流體在進(jìn)口 124和出口 126之間流動時(shí)，感應(yīng)室 122通過管路128感應(yīng)工藝流的壓強(qiáng)?；谙掠螇簭?qiáng)和控制彈簧116之間的隔膜106兩側(cè)的壓強(qiáng)差，流體調(diào)節(jié)器100使閥塞130相對閥座132移動。然而，在運(yùn)行過程中，進(jìn)口 124處的壓強(qiáng)可能波動至低于用于確定設(shè)定控制壓強(qiáng)的進(jìn)口壓強(qiáng)。在較低壓差下，因?yàn)榭赡芑谳^高的進(jìn)口壓強(qiáng)而提供或調(diào)節(jié)了設(shè)定控制壓強(qiáng)，所以流體以相對較低的速度流經(jīng)通道122 并且可能不足以滿足下游流體流動需求。
換言之，雖然閥塞130遠(yuǎn)離閥座132移動以允許流體流經(jīng)通道122，但是基于由出口壓強(qiáng)和設(shè)定控制壓強(qiáng)提供的隔膜106兩側(cè)的壓強(qiáng)差，致動器102不會使閥塞120打開或移動得足夠遠(yuǎn)離閥座132，流體的流速不足以滿足下游需求，從而導(dǎo)致降壓。因此，流經(jīng)通道122的流體不足以滿足下游需求，從而在具有相對較低進(jìn)口壓強(qiáng)的應(yīng)用中會降低流體調(diào)節(jié)器100的能力或精度等級。
圖3示出了具有閥塞300的示例性流體調(diào)節(jié)器100，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100被使用在具有相對較低的進(jìn)口壓強(qiáng)的應(yīng)用中時(shí)，閥塞300產(chǎn)生升壓以降低降壓的影響(如上述與圖2 相關(guān)的描述)。參見圖3，當(dāng)工藝流在進(jìn)口 124和出口 126之間流動時(shí)，閥塞300將流體引導(dǎo)或偏移到遠(yuǎn)離感應(yīng)室112的方向302上。通過這種方式，低速流體的壓強(qiáng)被引導(dǎo)成遠(yuǎn)離感應(yīng)室122 (例如，管路區(qū)域128)而朝向出口 126。因此，感應(yīng)室112感應(yīng)到比下游壓強(qiáng)更低的壓強(qiáng)(稍微低的壓強(qiáng))，并且調(diào)節(jié)器使閥塞130朝更加遠(yuǎn)的遠(yuǎn)離閥座134的方向移動以允許更多流體流經(jīng)通道122。因此，當(dāng)通過允許流體調(diào)節(jié)器100移動至打開位置以允許流體流經(jīng)通道122而使得流過孔136的流體具有相對較低的壓差時(shí)，閥塞300導(dǎo)致增加的流經(jīng)通道122的流體流(即，產(chǎn)生升壓)。
然而，在較高壓差或進(jìn)口 124處的壓力壓強(qiáng)相對較高的應(yīng)用中，閥塞300提供過度升壓(即，比下游源的需求流更大的流體流)，這可能造成出口 126處的壓力壓強(qiáng)偏離控制彈簧116提供的要求的設(shè)定控制壓力壓強(qiáng)。例如，在具有相對較高進(jìn)口壓力壓強(qiáng)的應(yīng)用中， 過程流體工藝流以相對較高的速率速度或相對較高的動量流經(jīng)通道122。當(dāng)下游需求下降時(shí)，出口壓力壓強(qiáng)增大并且流體流動需求減少。當(dāng)流體以相對較高流體流動速率速度流經(jīng)孔136時(shí)，閥塞300將方向302上的流體朝出口 126和遠(yuǎn)離感應(yīng)室112引導(dǎo)。依次地，感應(yīng)室112可感應(yīng)管路128處的低于出口 126的下游的壓力壓強(qiáng)的壓力壓強(qiáng)，因?yàn)榱黧w以相對較高的速度流經(jīng)通道122并遠(yuǎn)離感應(yīng)室112。因此，流體調(diào)節(jié)器100使閥塞300遠(yuǎn)離閥座 132移動并允許更多的流體流經(jīng)通道122，從而提供比所需要的更多的下游流體流。因此， 出口 126處的壓力壓強(qiáng)增加到超過所需的或由控制彈簧116提供的設(shè)定控制壓力壓強(qiáng)，從而降低用于具有相對較高的進(jìn)口壓強(qiáng)的應(yīng)用中的流體調(diào)節(jié)器100的精度。
因此，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100用于較低壓強(qiáng)應(yīng)用中時(shí)，在具有相對較高壓強(qiáng)的應(yīng)用中補(bǔ)償或控制升壓往往造成過度降壓。同樣地，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100用于較高壓強(qiáng)應(yīng)用中時(shí)，在具有相對較低壓強(qiáng)的應(yīng)用中補(bǔ)償或控制降壓往往造成過度升壓。因此，不控制流體調(diào)節(jié)器 100的升壓和降壓時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100的整體能力不能最大化。因此，流體調(diào)節(jié)器100通常具有較低精度等級和/或能力。
圖4示出了本文所述的具有示例性流體引導(dǎo)設(shè)備402的示例性流體調(diào)節(jié)器400，流體調(diào)節(jié)器400具有雙功能以當(dāng)流體調(diào)節(jié)器400用于較低進(jìn)口壓強(qiáng)應(yīng)用中時(shí)顯著地減少過度降壓，并在流體調(diào)節(jié)器400用于較高進(jìn)口壓強(qiáng)應(yīng)用中時(shí)顯著地減少過度升壓，從而顯著地提聞流體調(diào)節(jié)器400的精度等級和能力。
參見圖4，例舉的流體調(diào)節(jié)器400包括可操作地耦接至調(diào)節(jié)器閥406的致動器 404。調(diào)節(jié)器閥406包括閥體408，閥體408在進(jìn)口 412和出口 414之間限定流體流通道 410。進(jìn)口 412可以被流體耦接至位于流體調(diào)節(jié)器400上游的分配系統(tǒng)(例如，天然氣分配系統(tǒng))，并且出口 414可以被流體耦接至消耗源如，例如位于流體調(diào)節(jié)器400下游的鍋爐。
閥座416被設(shè)置在閥體408的通道410內(nèi)，并限定孔418，流體可穿過孔418在進(jìn)口 412和出口 414之間流動。為了控制流經(jīng)通道410的流體流，閥包括流體控制構(gòu)件或相對閥座416移動的閥塞420 (例如，密封閥瓣)。流動控制構(gòu)件或閥塞420 (例如，密封閥瓣) 通過緊固件426耦接至桿424的端422，并包括密封盤428，密封盤428可以用彈性材料制成，并且在桿424和閥塞420朝閥座416移動以限制或阻止流體流經(jīng)通道410時(shí)與閥座416 的密封面密封接合。如下面結(jié)合圖5更詳細(xì)介紹地，流動引導(dǎo)設(shè)備402與閥塞420耦接。
致動器404包括上部套管432和容納隔膜組件436的下部套管434。隔膜組件436 包括固定于致動器404的上部套管432和致動器404的下部套管434之間的隔膜438，這樣隔膜438的第一側(cè)440和上部套管432限定加載室442，隔膜438的第二側(cè)444和下部套管 434限定感應(yīng)室446。柄可操作地耦接至隔膜438和閥塞420，并耦接至閥桿424的第二端 450。柄448通過隔膜板452和推進(jìn)桿組件454耦接至隔膜438。隔膜438通過柄448使閥塞420 (例如，密封閥瓣)相對閥座420移動以控制在進(jìn)口 412和出口 414之間流動的流體。
加載組件456設(shè)置在調(diào)節(jié)或提供控制壓強(qiáng)的加載室442內(nèi)。在此實(shí)施例中，加載組件456包括設(shè)置在可調(diào)整彈簧座460和第二彈簧座462 (例如，隔膜板452的主體部分) 之間的閉合彈簧458。閉合彈簧458提供朝感應(yīng)室446偏置隔膜438的第一側(cè)440以使閥塞420遠(yuǎn)離閥座416移動(例如，打開位置)的設(shè)定載荷或力(例如，下游控制壓強(qiáng))。閉合彈簧458所施加的力的大小可通過可調(diào)整彈簧座460來調(diào)整(例如，增加或減小)。
閥體408耦接至致動器404的下部套管434，這樣感應(yīng)室446通過閥口或管路區(qū)域464與出口 414流體連通。桿導(dǎo)向件466使閥桿424和閥塞420與致動器下部套管434、閥體408或閥座416中的至少一個(gè)在一條直線上。桿導(dǎo)向件466還包括至少一個(gè)通道468以使感應(yīng)室446流體耦接至管路區(qū)域464和出口 414。當(dāng)控制彈簧456所提供的力被感應(yīng)室 446中的流體壓強(qiáng)提供的力克服時(shí)，隔膜438向加載室442移動并且使閥塞420向閥座416 移動以限制或阻止流體流經(jīng)通道410 (例如，關(guān)閉狀態(tài))。
在操作中，當(dāng)根據(jù)下游載荷(例如，根據(jù)消耗源)輸送需要的流體的量時(shí)，流體壓強(qiáng)和流調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)流經(jīng)通道410的流體以在出口 414保持所需的下游壓強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)的。 致動器404根據(jù)由控制彈簧458提供或設(shè)定的所需的出口壓強(qiáng)或壓強(qiáng)調(diào)節(jié)出口 414處的壓強(qiáng)。尤其地，致動器404基于由彈簧458提供的設(shè)定控制壓強(qiáng)相對于閥座416移動閥塞420 以將相對較高的進(jìn)口壓強(qiáng)降低至所需的較低出口壓強(qiáng)。因此，控制彈簧458的調(diào)節(jié)將改變出口 414處提供的壓強(qiáng)。
特別地，感應(yīng)室446感應(yīng)管路區(qū)域464處的流體壓強(qiáng)，這向隔膜438的第二側(cè)444 提供與控制彈簧458作用于隔膜438的第一側(cè)440上的力或壓強(qiáng)相反的力或壓強(qiáng)。隔膜 438兩側(cè)的實(shí)質(zhì)不相等或不平衡的壓差使隔膜438相對于閥座416移動閥塞420以調(diào)節(jié)流經(jīng)通道410的流體以獲得與控制彈簧458提供的設(shè)定控制壓強(qiáng)對應(yīng)的實(shí)質(zhì)恒定的較低出口壓強(qiáng)。
特別地，比提供給隔膜438的第一側(cè)440的壓強(qiáng)小的提供給隔膜438的第二側(cè)444 的壓強(qiáng)使隔膜438向感應(yīng)室446移動并使閥塞420遠(yuǎn)離閥座416移動以允許或增加流經(jīng)通道410的流體。比提供給隔膜438的第一側(cè)440的壓強(qiáng)大的提供給隔膜438的第二側(cè)444 的壓強(qiáng)使隔膜438向加載室400移動并使閥塞420向閥座416移動以限制或阻止流經(jīng)通道 410的流體。當(dāng)感應(yīng)室446感應(yīng)到的壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)上與控制彈簧458提供的控制壓強(qiáng)相等時(shí)，流體調(diào)節(jié)器400處于平衡狀態(tài)且閥塞420向閥座416移動以限制流體以提供與流體的下游消耗相等的穩(wěn)定狀態(tài)流。
圖5示出了稱接至閥塞420的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備402。如圖5所示,流動引導(dǎo)設(shè)備402與閥塞420 —體形成為實(shí)質(zhì)整體的塊或結(jié)構(gòu)。尤其地，流動引導(dǎo)設(shè)備402包括降壓還原部分502和升壓還原部分504。在一些實(shí)施例中，升壓還原部分504在兩個(gè)或更多個(gè)降壓還原部分502之間，并且，在其它實(shí)施例中，升壓還原部分504被設(shè)置為鄰近降壓還原部分 502。
在圖5所示的實(shí)施例中，閥塞420包括具有腔508的圓柱形體506以接收密封構(gòu)件428 (圖4)。主體506還包括中心開口 507以接收閥桿424 (圖4)。在此實(shí)施例中，降壓還原部分502包括從鄰近腔508的主體506的表面512上突起的唇或壁510，升壓還原部分 504包括鄰近唇510的至少一個(gè)開口或端口 514，這樣流體可以在鄰近腔508的第一或內(nèi)側(cè) 516和閥塞420的第二或外側(cè)518之間流動。如圖所示，唇510圍繞主體506的至少一部分周圍或圓周邊緣520延伸。唇510包括與內(nèi)側(cè)516連通的第一或前表面522和與外側(cè)518 連通的第二或外表面524，第一或前表面522與第二或外表面524通過端表面526a和526b 率禹接在一起。
如圖所示，前表面522包括凹弧彎曲的形狀，外表面524包括相對凸弧形或彎曲的形狀。前表面522的半徑和/或外表面524的半徑可與主體510的半徑實(shí)質(zhì)相似或不同。 因此，當(dāng)換成與主體506的縱軸528平行的平面(例如，垂直平面)時(shí)，唇510具有三角形或梯形橫截面形狀或輪廓。當(dāng)換成實(shí)質(zhì)垂直于縱軸528的平面(例如，水平面)時(shí)，唇510 具有具有至少一個(gè)彎曲表面的實(shí)質(zhì)矩形的橫截面形狀或輪廓。
此外，唇510的至少一個(gè)表面從主體506的表面512相對主體506的縱軸528以一定角度(例如，在20至80度之間)突起。更具體地，唇510的內(nèi)表面522遠(yuǎn)離縱軸528向外徑向延伸。然而，在其它的實(shí)施例中，表面522可以從表面512上以任何所需的角度(例如，在0至85度之間的角度)延伸和/或可以實(shí)質(zhì)平行于縱軸528。此外或可選擇地，在其它的實(shí)施例中，唇510可以從在主體506的周圍邊緣520和腔508之間的表面512上突起。
在圖5的實(shí)施例中，升壓還原部分504包括相對縱軸528被徑向隔開的多個(gè)端口或開口 529。尤其地，端口 529圍繞主體506的縱軸528被等距隔開。因此，端口 528限定多個(gè)被圍繞主體506的整個(gè)圓周邊緣設(shè)置的唇部分530。換言之，如圖所示，閥塞420包括鄰近內(nèi)側(cè)516的具有齒形輪廓或形狀的第一表面。在其它實(shí)施例中，降壓還原部分504可能包括多個(gè)斜面齒或穿過主體506的腔508的圓形延伸突起。在其他實(shí)施例中，唇部分530 可以是整體單元，在高速流體流動應(yīng)用中，整體單元具有多個(gè)尖端以偏移流體流動使其遠(yuǎn)離管路464，在低速流體流動應(yīng)用中，整體單元具有多個(gè)凹處以引導(dǎo)流體流向喉464 (例如， 實(shí)質(zhì)參差不齊的或彎曲的鋸齒狀的輪廓)。
如圖所示，端口 528提供流體流經(jīng)通道，這樣流過閥塞420的流體能夠在閥塞420 的內(nèi)表面516和外表面518之間流動。因此，多個(gè)端口 528中的每個(gè)端口都被設(shè)置在唇部分530之間。每個(gè)唇部分530的內(nèi)表面532遠(yuǎn)離縱軸528徑向向外延伸。在其它實(shí)施例中， 降壓還原部分502可以是從在周圍邊緣520和腔508之間的表面512延伸出來的整體塊或結(jié)構(gòu)的唇，并且整體唇包括至少一個(gè)開口或端口以允許流體在第一和第二側(cè)516和518之間流動。
圖6為示例性閥塞420的剖視圖，以及圖7是示例性閥塞420的仰視圖。參照圖6 和7，唇部分530的長602和/或?qū)?02和/或端口 528的長604和/或?qū)?04可以是任何合適的長或?qū)?。唇部?30的尺寸和/或形狀和/或端口 528的尺寸和/或形狀可以被修改以在較低進(jìn)口壓強(qiáng)應(yīng)用中控制降壓并在較高進(jìn)口壓強(qiáng)應(yīng)用中控制升壓。例如，具有較大的寬702和/或長604的唇部分530引導(dǎo)更多的流體流向閥體408 (圖4)的出口 414 (圖 4)，而具有較小的寬702和/或長602的唇部分530引導(dǎo)更少的流體流向閥主體408的出口 414。相似地，將端口 528設(shè)置為具有相對較大尺寸的開口 702會允許更多的流體流在第一和第二側(cè)516和518之間流動，而減小多個(gè)端口 528的開口 704的尺寸會減少流體流在第一和第二側(cè)516和518之間流動。
同樣，如圖7所示，端口 528具有實(shí)質(zhì)矩形橫截面形狀或輪廓。進(jìn)一步地，每一個(gè)唇部分530都具有包括兩個(gè)彎曲表面706和708的橫截面形狀或輪廓，兩個(gè)彎曲表面706 和708通過實(shí)質(zhì)平行的或直線的邊緣708耦接。另外，當(dāng)沿線7-7的方向看時(shí)(即，沿縱向平面)，每個(gè)唇部分530都具有三角形或梯形橫截面形狀。然而，如下文結(jié)合圖12A-12E的更詳細(xì)的討論，多個(gè)端口 528和/或多個(gè)唇530也可以包括任何其他合適的橫截面形狀或輪廓。
圖8A示出了圖4中示例性流體調(diào)節(jié)器400的放大、局部剖視圖。圖8B示出了圖 8A中示例性流體調(diào)節(jié)器400的放大部分。參照圖4-7、8A和SB，在操作中，流體調(diào)節(jié)器400 將相對較高的進(jìn)口壓強(qiáng)調(diào)節(jié)為對應(yīng)于控制彈簧458提供的控制壓強(qiáng)的較低的、所需的出口壓強(qiáng)。
下游需求增加時(shí)，出口 414處的壓強(qiáng)減小并且下游流動需求增加。如果進(jìn)口壓強(qiáng)和/或孔418兩側(cè)的壓差相對較低(例如，第一進(jìn)口壓強(qiáng))，那么流體將以相對較低的速度或動量流經(jīng)通道422。當(dāng)，例如，下游需求突然增大時(shí)，降壓還原部分502或唇510引導(dǎo)在方向802上的流體遠(yuǎn)離管路464，因此也遠(yuǎn)離感應(yīng)室446流動以控制調(diào)節(jié)器400的降壓。對比圖2中的閥塞130，降壓還原部分502或唇510引導(dǎo)流體遠(yuǎn)離管路區(qū)域464，因此也遠(yuǎn)離感應(yīng)室446，這樣感應(yīng)室446感應(yīng)通道410內(nèi)比下游壓強(qiáng)相對更低的壓強(qiáng)。因此，當(dāng)流體以第一或相對較低的速度流經(jīng)通道410時(shí)，流體調(diào)節(jié)器400提供增加的流經(jīng)通道410的流體。 因此，當(dāng)流體以相對較低的壓差流過孔418并流經(jīng)通道410時(shí)，唇510減少降壓。
下游需求減少時(shí)，出口 414處的壓強(qiáng)增加并且下游流動需求減少。如果進(jìn)口壓強(qiáng)和/或孔418兩側(cè)的壓差相對較高，那么流體以相對較高速或動量流經(jīng)通道410。由于流體以相對較高速或動量流過通道410，因此高速流體流可能導(dǎo)致管路區(qū)域464內(nèi)的較低壓強(qiáng)區(qū)域。依次地，因?yàn)榻祲哼€原部分502或唇510將方向802上的高速流體朝出口 414偏移至方向802朝向出口 414，所以感應(yīng)室446可以感應(yīng)通道410內(nèi)比實(shí)際下游壓強(qiáng)相對更較低的壓強(qiáng)。與圖3中的閥塞300相比，當(dāng)流體以相對較高速流經(jīng)通道410以及，例如，需求突然降低時(shí)，升壓還原部分504或端口 512朝管路464引導(dǎo)方向804上的高速流體至方向804 朝向464，從而使得感應(yīng)室446不沒有感應(yīng)到出口 414處比下游壓強(qiáng)更較低的壓強(qiáng)。因此， 當(dāng)流體以相對較低的壓差流過孔418時(shí)，降壓還原部分504朝通道410的出口 414和遠(yuǎn)離流體調(diào)節(jié)器400的感應(yīng)室446 ( S卩，管路464)的方向引導(dǎo)低速流體，并且，當(dāng)流體以相對較高的壓差流過孔418時(shí)，升壓還原部分504朝流體調(diào)節(jié)器400的感應(yīng)室446 (即，管路464) 的方向引導(dǎo)高速流體。與圖2和3中的閥塞不同，閥塞420包括雙功能流動引導(dǎo)設(shè)備402， 當(dāng)流體調(diào)節(jié)器被暴露在孔418兩側(cè)的第一壓差以及孔418兩側(cè)的第二壓差下時(shí)，雙功能流動引導(dǎo)設(shè)備402控制流體調(diào)節(jié)器400的降壓和升壓，其中第二壓差大于第一壓差。
換言之，流體流動引導(dǎo)設(shè)備402通過在流體調(diào)節(jié)器400暴露于較低進(jìn)口壓強(qiáng)或較低速流體流中(例如，相對較低壓差)時(shí)減少降壓和在流體調(diào)節(jié)器400暴露于較高進(jìn)口壓強(qiáng)或較高速流體流中(例如，相對較高壓差)時(shí)減少升壓來提供雙功能。因此，流動引導(dǎo)設(shè)備402顯著提高流體調(diào)節(jié)器400的精度并且使流體調(diào)節(jié)器400的能力最大化。因此，流體調(diào)節(jié)器400可比如圖1、2和3中的流體調(diào)節(jié)器100分級為用于更高的精度等級。
此外或可選擇地，如上所述，當(dāng)壓強(qiáng)以相對較高壓差流過孔418時(shí)，降壓還原部分 502和升壓還原部分504的尺寸和/或輪廓(唇510和端口 512各自的長602、604和/或?qū)?02、704)可以變化以允許更多流體朝感應(yīng)室446流動，或者，當(dāng)壓強(qiáng)以相對較低壓差流過孔418時(shí)允許更少的流體朝感應(yīng)室446流動。
圖9示出了本文所述的另一種具有另一種示例性流動引導(dǎo)設(shè)備902的流體控制裝置900。如圖9所示，流動引導(dǎo)設(shè)備900與閥塞或密封盤904 —體形成。特別地，流動引導(dǎo)設(shè)備900包括降壓還原部分906和升壓還原部分908。閥塞904在較低進(jìn)口壓強(qiáng)或較低壓差下減少降壓(例如，通過產(chǎn)生升壓)，并在較高進(jìn)口壓強(qiáng)或相對較高壓差下減少升壓(例如，通過產(chǎn)生降壓)。尤其地，圖9中的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備902能夠用于具有較低壓差或較低進(jìn)口壓強(qiáng)以及較高壓差或較高進(jìn)口壓強(qiáng)的過程應(yīng)用中。
在圖9所示的實(shí)施例中，閥塞904包括具有中心開口 911和腔912以接納密封構(gòu)件(例如，圖4中的密封構(gòu)件428)的圓柱形體910。降壓還原部分906從主體910的表面 914沿著主體910的至少一個(gè)圓周部分或邊緣916延伸出來。在這個(gè)實(shí)施例中，升壓還原部分908設(shè)置于降壓還原部分906的相對的端918a和918b之間。如下文更詳細(xì)的介紹地， 當(dāng)閥塞904設(shè)置在閥體內(nèi)時(shí)，至少一部分的升壓還原部分會被朝閥主體的出口引導(dǎo)。
如圖所示，降壓還原部分906包括從鄰近腔912的主體910的表面914上突出并沿著主體910的部分圓周的唇或壁920。升壓還原部分906包括至少一個(gè)設(shè)置于唇920的相對的端918a和918b之間的開口 922。如圖所示，唇920延伸覆蓋主體410的圓周的主要的較大的部分(例如，大約60%至80%之間)，并且開口 922設(shè)置為覆蓋主體910的圓周的較小的部分(例如，大約20%至40%之間)。然而，在其他的實(shí)施例中，唇920相比開口 922可被設(shè)置為覆蓋主體910的圓周的較小的部分或相等的部分。
此外，流動引導(dǎo)設(shè)備902可包括多個(gè)端口 924以限定或形成多個(gè)圍繞主體910的至少一部分被徑向隔開的唇部分926。因此，在此實(shí)施例中，流體可以通過大約設(shè)置在主體 904的至少一部分上的開口 922和/或端口 924在閥塞904(或唇920)的內(nèi)表面928和閥塞910(或唇920)的外表面930之間流動。在圖9中的實(shí)施例中，端口 924相對于縱軸932 被徑向隔開。特別地，端口 924圍繞主體910的縱軸932被等距隔開。多個(gè)唇部分926也相對于縱軸932被等距隔開。換言之，如圖所示，閥塞900具有鄰近開口 922的部分齒形輪廓或形狀。在其他實(shí)施例中，降壓還原部分908可能包括多個(gè)斜面齒或圓形延伸突出穿過主體910的腔912。在其他實(shí)施例中，唇部分926可以是整體單元，在高速流體流動應(yīng)用中，整體單元具有多個(gè)尖端以偏移流體流動使其遠(yuǎn)離管路464，在低速流體流動應(yīng)用中，整體單元具有多個(gè)凹處以引導(dǎo)流體流向管路464(例如，實(shí)質(zhì)參差不齊的或彎曲的鋸齒狀的輪廓)。
在其他實(shí)施例中，唇920不具有多個(gè)端口 924。相反，閥塞904包括一致的或?qū)嵸|(zhì)相同的唇，唇從在周圍邊緣916和腔912之間的主體910的表面914上延伸出來。進(jìn)一步地，實(shí)質(zhì)相同的唇只圍繞主體910的一部分延伸。
此外，唇920的至少一個(gè)表面934以相對主體910的縱軸932成角度或徑向朝外地(例如，在10度至80度之間)從表面914突起。然而，在其他的實(shí)施例中，表面934可以從表面914上以任何所需的角度(例如，在0至85度之間的角度)延伸或可以實(shí)質(zhì)平行于縱軸932。此外，唇920可以從在主體910的周圍邊緣916和腔912之間的表面914上突起。
此外，唇920或唇部分926、開口 922和/或端口 924的尺寸(例如，寬和/或長) 和/或形狀可以為任何合適的形狀、長或?qū)?。?20、唇部分926、開口 922和/或端口 924 的尺寸和/或形狀能夠變化以平衡對流體調(diào)節(jié)器的降壓和/或升壓的控制。例如，具有較大的寬和/或長的唇部分926產(chǎn)生較少的降壓(即，引導(dǎo)更多流體流向閥體的出口)，而具有較小的寬/和或長的唇部分926產(chǎn)生更多的降壓(即，引導(dǎo)更少的流體流向閥主體的出口)。相似地，提供具有相對較大的開口的端口 924會增加第一和第二側(cè)928和930之間的流體流動，而減小端口 924的尺寸會減少第一和第二側(cè)928和930之間的流體流動。同樣， 提供較大的開口會產(chǎn)生更多升壓并減小降壓，減小開口 922的尺寸會產(chǎn)生更少的升壓并增加降壓。
圖10是圖9和10中的示例性流體控制構(gòu)件900的局部、截面俯視圖。參照圖10， 閥桿1004通過中心開口 911和銷1006耦接至主體910。如圖10所示，開口 922的尺寸或間隙1008實(shí)質(zhì)大于多個(gè)端口 924的尺寸或間隙1010。此外，端口 924包括實(shí)質(zhì)的矩形橫截面形狀或輪廓。進(jìn)一步地，每一個(gè)唇部分926都具有包括具有兩個(gè)彎曲的表面1012和 1014的橫截面形狀或輪廓，兩個(gè)彎曲表面1012和1014通過兩個(gè)實(shí)質(zhì)平行的或呈直線的邊緣1016耦接。另外，當(dāng)沿線縱向平面看時(shí)，每個(gè)唇部分926都具有三角形或梯形的橫截面形狀。然而，如下文結(jié)合圖12A-12E的更詳細(xì)的討論，端口 924和/或唇926可以包括任何其他合適的橫截面形狀或輪廓。
圖11為具有圖9中的示例性流體流動控制裝置900的流體調(diào)節(jié)器1100的部分、 放大視圖。與前述流體調(diào)節(jié)器400的元件實(shí)質(zhì)上相似或相同和具有與那些元件實(shí)質(zhì)上相似或相同功能的流體調(diào)節(jié)器1100中的那些元件在下文不再詳細(xì)描述。作為替換地，有興趣的的讀者可以參考上述相應(yīng)的描述。
如上所述，示例性流體控制裝置900可有利地用于較高壓差應(yīng)用或具有相對較高速的流經(jīng)通道410的流體流中。當(dāng)閥塞900設(shè)置在閥體408內(nèi)時(shí)，開口 922被朝出口 414 引導(dǎo)。在操作中，當(dāng)下游需求增加時(shí)，出口處的壓強(qiáng)減小，下游的流體流的需求增加，使流體調(diào)節(jié)器1100移動到一個(gè)打開位置以允許流體流經(jīng)通道410。工藝流以相對較高速度流過位于進(jìn)口 412和出口 414之間的孔418。
降壓還原部分906或唇部分926引導(dǎo)或偏移方向1102上的流體遠(yuǎn)離管路464，因此遠(yuǎn)離感應(yīng)室446 (圖4)(即，引導(dǎo)高速流體的壓強(qiáng)遠(yuǎn)離感應(yīng)室446)，并且升壓還原部分 908或開口 922引導(dǎo)方向1104上的流體朝感應(yīng)室446流動(即，使感應(yīng)室446暴露在流經(jīng)通道410的高速流體的壓強(qiáng)下)。此外，開口 922被朝出口 414引導(dǎo)并允許流體在方向1102 上朝管路464流動。
進(jìn)一步地，端口 924允許流體在閥塞904的內(nèi)表面928和閥塞904的外表面930 之間流動以使感應(yīng)室446暴露在流經(jīng)通道410的高速流體的壓強(qiáng)下。因此，當(dāng)流體以相對較高速流經(jīng)通道410時(shí)，流動引導(dǎo)設(shè)備902通過開口 922和/或端口 924增加或產(chǎn)生降壓以減少升壓，并且，當(dāng)流體以相對較低速流經(jīng)通道410時(shí)，流動引導(dǎo)設(shè)備902通過唇部分926 增加升壓以減少降壓。因此，流動引導(dǎo)設(shè)備902通過產(chǎn)生降壓來平衡或控制升壓并通過產(chǎn)生升壓來控制降壓，這樣流體調(diào)節(jié)器1100能夠用于具有較高進(jìn)口壓強(qiáng)和較低進(jìn)口壓強(qiáng)的應(yīng)用中。因此，流體調(diào)節(jié)器1100可被分級用于較大精度等級，從而顯著的提升流體調(diào)節(jié)器 1100的能力。
圖12A-12E示出了可被用來實(shí)施流動引導(dǎo)設(shè)備402和902各自的降壓還原部分 502,906和/或升壓還原部分504、908的不同的幾何形狀。特別地，流動引導(dǎo)設(shè)備402和 902各自的唇部分510、906和/或端口 514、924的任何一個(gè)橫截面形狀或輪廓均可以使用任何形狀或輪廓如，例如圖12A-12E中示出的輪廓或其結(jié)合實(shí)施。
如圖12A所示，當(dāng)流體在流動引導(dǎo)設(shè)備1206的內(nèi)表面1204和流動引導(dǎo)設(shè)備1206 的外表面1208之間流經(jīng)端口 1202時(shí)，端口 1202限制流體流動。如圖所示，端口 1202位于唇部分1210和1212之間。如圖所示，端口 1202包括鄰近內(nèi)表面1204并朝鄰近外表面 1208的開口 1216逐漸變細(xì)的開口 1214，其中鄰近內(nèi)表面1204的開口 1214大于鄰近外表面1208的開口 1216。(例如，開口 1214比開口 1216寬)。
如圖12B所示，設(shè)置在流動引導(dǎo)設(shè)備1224的唇部分1220和1222之間的端口 1218 增加流經(jīng)引導(dǎo)設(shè)備1224的內(nèi)表面1226和流動引導(dǎo)設(shè)備1224的外表面1228之間的端口1218的流體流。如圖所示，端口 1220包括鄰近內(nèi)表面1226的朝鄰近外表面1228的開口 1232的方向變寬的的開口 1230，其中，鄰近內(nèi)表面1226的開口 1230小于鄰近外表面1228 的開口 1232(例如，開口 1232比開口 1230寬)。
圖12C示出了被設(shè)置在包括不一致的形狀的流動引導(dǎo)設(shè)備1240的唇部分1236和 1238之間的端口 1234，這樣端口 1234在不同的方向上引導(dǎo)流經(jīng)在流動引導(dǎo)設(shè)備1240的內(nèi)表面1242和外表面1244之間的端口 1234的流體。例如，端口 1238具有有缺口的或鋸齒形的輪廓或橫截面形狀。
圖12D示出了設(shè)置在唇部分1250和1252之間并在鄰近內(nèi)表面1258的開口 1256 和鄰近外表面1262的開口 1260之間具有弧形表面1254的流動引導(dǎo)設(shè)備1248的端口 1246。
圖12E示出了設(shè)置在流動引導(dǎo)設(shè)備1270的唇部分1266和1268之間的并具有有角度的開口 1272的端口 1264，這樣流經(jīng)端口 1264的流體以相對流動引導(dǎo)設(shè)備1270的縱軸 (例如，縱軸528)成角度地從流動引導(dǎo)設(shè)備1270的內(nèi)表面1274流向外表面1276。
如上所述的示例性流動引導(dǎo)設(shè)備402和900可用塑料、金屬或其他任何合適的材料組成。此外，示例性流動引導(dǎo)設(shè)備402和900可以通過例如注模、機(jī)械加工或任何其他合適的制造工藝制造為整體的塊或結(jié)構(gòu)。
雖然本文已經(jīng)描述了某些示例性設(shè)備，但本專利的覆蓋范圍并不限于此。相反的， 本專利覆蓋在字面上或等同原則下完全落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有方法、設(shè)備和產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種流體調(diào)節(jié)器，包括主體，所述主體具有通道，所述通道限定流體耦接進(jìn)口和出口的孔；閥塞，所述閥塞被設(shè)置在通道內(nèi)，并相對于鄰近所述孔的閥座移動；致動器，所述致動器被可操作地耦接至所述閥塞，其中所述致動器包括感應(yīng)室，所述感應(yīng)室流體耦接至所述通道的所述出口，其中所述致動器響應(yīng)所述出口處工藝流的壓強(qiáng)使所述閥塞相對于所述閥座移動以控制通過在所述進(jìn)口和所述出口之間的所述孔的流體流動； 和流動引導(dǎo)構(gòu)件，所述流動引導(dǎo)構(gòu)件被耦接至所述閥塞，并具有降壓還原部分，用于在所述孔的兩側(cè)存在第一壓差時(shí)引導(dǎo)流經(jīng)所述孔的流體朝所述通道的所述出口并遠(yuǎn)離所述致動器的所述感應(yīng)室流動，以及升壓還原部分，用于在所述孔的兩側(cè)存在第二壓差時(shí)引導(dǎo)流體流向所述致動器的所述感應(yīng)室，其中所述第二壓差大于所述第一壓差。
2.如權(quán)利要求I所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述流動引導(dǎo)構(gòu)件與所述閥塞一體形成。
3.如權(quán)利要求I所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述降壓還原部分包括從所述閥塞上突起的唇，并且所述升壓還原部分包括至少一個(gè)貫穿所述唇部分的端口。
4.如權(quán)利要求3所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述唇的內(nèi)表面相對于所述閥塞的縱軸徑向向外延伸。
5.如權(quán)利要求3所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述唇延伸至所述閥塞的整個(gè)周圍邊緣。
6.如權(quán)利要求3所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述唇被設(shè)置為鄰近所述閥塞的腔。
7.如權(quán)利要求6所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述唇從所述閥塞突起至所述閥塞的外部的周圍邊緣和所述腔之間。
8.如權(quán)利要求I所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述升壓還原部分包括多個(gè)端口，并且所述降壓還原部分包括多個(gè)唇。
9.如權(quán)利要求8所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述多個(gè)端口相對于所述閥塞的所述縱軸被徑向地隔開。
10.如權(quán)利要求9所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述多個(gè)端口圍繞所述閥塞的所述縱軸被等距地隔開。
11.如權(quán)利要求I所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述降壓還原部分包括唇，所述唇圍繞所述閥塞的至少一部分圓周部分延伸，而所述升壓還原部分包括鄰近所述唇并朝向所述通道的所述出口引導(dǎo)的至少一個(gè)開口。
12.如權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述至少一個(gè)開口被設(shè)置在所述唇的相對的端之間。
13.如權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述升壓還原部分進(jìn)一步包括多個(gè)端口，所述多個(gè)端口被設(shè)置為貫穿所述唇并圍繞所述閥塞的縱軸被徑向地隔開。
14.如權(quán)利要求13所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述至少一個(gè)開口提供比所述多個(gè)端口的第一端口更大的開口。
15.一種用于流體調(diào)節(jié)器的流動引導(dǎo)設(shè)備，包括主體，所述主體具有腔；唇，所述唇被設(shè)置為圍繞至少鄰近所述腔的所述主體的圓周部分，其中所述唇用于當(dāng)流經(jīng)所述流體調(diào)節(jié)器的工藝流以第一速度流過所述主體時(shí)實(shí)質(zhì)上降低降壓特性；和鄰近所述唇的至少一個(gè)端口，其中所述至少一個(gè)端口用于當(dāng)流經(jīng)所述流體調(diào)節(jié)器的工藝流以大于所述第一速度的第二速度流過所述主體時(shí)實(shí)質(zhì)降低升壓特性。
16.如權(quán)利要求15所述的流動引導(dǎo)設(shè)備，其特征在于，所述唇圍繞所述主體的整個(gè)圓周延伸。
17.如權(quán)利要求16所述的流動引導(dǎo)設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括多個(gè)端口，所述多個(gè)端口貫穿所述唇延伸以限定圍繞所述主體的縱軸被周向分隔的多個(gè)唇部分。
18.如權(quán)利要求17所述的流動引導(dǎo)設(shè)備，其特征在于，所述端口圍繞所述主體的縱軸被徑向等距隔開。
19.如權(quán)利要求15所述的流動引導(dǎo)設(shè)備，其特征在于，所述唇圍繞所述主體的所述周圍邊緣的第一部分延伸，并且所述至少一個(gè)開口圍繞所述主體的所述周圍邊緣的第二部分延伸。
20.如權(quán)利要求19所述的流動引導(dǎo)設(shè)備，其特征在于，所述唇還包括多個(gè)端口，所述多個(gè)端口貫穿鄰近所述至少一個(gè)開口的所述唇的部分，并且其中所述端口限定相對于所述縱軸圍繞所述主體的一部分被周向隔開的多個(gè)唇部分。
21.一種用于流體調(diào)節(jié)器的流動引導(dǎo)設(shè)備，包括控制流經(jīng)所述流體調(diào)節(jié)器的孔的流體流動的裝置，所述用于控制流體流動的所述裝置包括第一裝置，所述第一裝置用于當(dāng)所述孔的兩側(cè)存在第一壓差時(shí)引導(dǎo)流經(jīng)所述孔和流過所述流體引導(dǎo)設(shè)備的流體朝通道的出口并向遠(yuǎn)離致動器的感應(yīng)室的方向流動，其中所述用于引導(dǎo)流體的第一裝置被設(shè)置為圍繞所述用于控制流體流經(jīng)所述孔的裝置的的至少一部分周圍部分；和第二裝置，所述第二裝置用于當(dāng)所述孔的兩側(cè)存在第二壓差時(shí)引導(dǎo)流經(jīng)所述孔的流體朝所述致動器的所述感應(yīng)室流動，其中所述第二壓差大于所述第一壓差，并且其中所述用于引導(dǎo)流體的第二裝置包括鄰近所述用于引導(dǎo)流體流動的第一裝置的至少一個(gè)開口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體調(diào)節(jié)器的流動引導(dǎo)設(shè)備。示例性的流體調(diào)節(jié)器包括具有限定流體耦接進(jìn)口和出口的孔的通道的主體。閥塞設(shè)置于通道內(nèi)，并相對于鄰近孔的閥座移動。致動器可操作地耦接至閥塞，并且致動器包括流體耦接至通道的出口的感應(yīng)室。致動器響應(yīng)出口處工藝流的壓強(qiáng)，使閥塞相對于閥座移動以控制流經(jīng)孔的流體在進(jìn)口和出口之間流動。流動引導(dǎo)構(gòu)件與閥塞耦接。流動引導(dǎo)構(gòu)件具有降壓還原部分以當(dāng)孔的兩側(cè)存在第一壓差時(shí)引導(dǎo)流經(jīng)孔的流體朝通道的出口和遠(yuǎn)離致動器感應(yīng)室的方向流動，并且具有升壓還原部分以當(dāng)孔的兩側(cè)存在第二壓差時(shí)引導(dǎo)流體朝致動器感應(yīng)室的方向流動，其中第二壓差大于第一壓差。
文檔編號F16K17/20GK102537448SQ20111038325
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者D·B·大衛(wèi), J·B·奇澤克 申請人:艾默生過程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司