專利名稱：具有復位裝置的導頻操作的流體調(diào)節(jié)器及其相關(guān)方法
具有復位裝置的導頻操作的流體調(diào)節(jié)器及其相關(guān)方法技術(shù)領域
本公開大體上涉及一種流體調(diào)節(jié)器，更具體地，涉及一種具有復位裝置的導頻操 作的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)及其相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
流體閥和調(diào)節(jié)器通常貫穿分布在過程控制系統(tǒng)中來控制不同流體(例如，液體、 氣體等)的流速和/或壓強。特別是，流體調(diào)節(jié)器典型地用來減小流體的壓強并將壓強調(diào) 整到基本恒定的值。具體地，流體調(diào)節(jié)器具有典型地在較高壓強下接收流體的入口，并在出 口提供較低的壓強。該入口壓強通過限制通過孔口的流動來減小到較低的出口壓強，以配 合變動的下游需求。例如，與設備(例如鍋爐等)的一部分相關(guān)的氣體調(diào)節(jié)器可從氣體分 配源接收具有較高并稍微變化的壓強的氣體，并可將氣體調(diào)整到具有適于設備安全高效的 使用的較低的、基本恒定的壓強。發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的示例性復位裝置包括第一閥和第二閥， 第一閥具有接收加載流體的入口和流體連通至流體調(diào)節(jié)器的加載腔的出口，第二閥具有流 體連通至所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔的入口和流體連通至排放口的出口。
在另一個實施例中，用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的復位裝置包括從導頻調(diào)節(jié)器接收加載 流體的加載入口和與所述加載入口流體連通的加載出口。所述加載出口將所述加載入口流 體耦接至流體調(diào)節(jié)器的加載腔。排放口將所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔耦接到源。



通常，這里描述的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)在啟動或復位操作中使用復位裝置和方 法來平衡或復位流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。特別地，為了平衡彈性打開、導頻操作的流體調(diào)節(jié)器系 統(tǒng)，加載流體通常在啟動流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的導頻系統(tǒng)之前從流體調(diào)節(jié)器的加載腔排出。已 知的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)通常需要操作者在現(xiàn)場手動排放流體調(diào)節(jié)器的加載腔。這種已知的過 程增加了維護成本和停機時間。
與已知的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)相比，這里描述的示例性復位裝置和方法提供自動復位 或平衡操作。為了將復位操作自動化，這里描述的示例性復位裝置可使用電子控制的流動 控制裝置和/或機械的流動控制裝置。在一些實施例中，這里描述的裝置和方法使得復位 操作能夠相對流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)來遠程地引導?？商娲兀谝恍嵤├?，這里描述的復位 裝置和方法顯著地簡化了流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的手動復位操作，由此相比已知的流體調(diào)節(jié)器系 統(tǒng)顯著地減少了復位流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)所需的時間。
一般地，這里描述的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)使用導頻系統(tǒng)來加載流體調(diào)節(jié)器。這 里描述的示例性導頻系統(tǒng)包括用來向流體調(diào)節(jié)器的供給腔提供供給流體的第一或供給調(diào) 節(jié)器和用來向流體調(diào)節(jié)器的加載腔提供加載流體的第二或?qū)ьl調(diào)節(jié)器，使得加載腔內(nèi)的流 體經(jīng)由感應元件與供給腔內(nèi)的供給流體相對。特別是，供給導頻使用上游壓強(例如，操作 介質(zhì))并基于下游流體(例如控制流體)和供給調(diào)節(jié)器的供給加載元件的壓強，通過減少 上游壓強來向供給流體提供具有恒定的預定壓強值的供給流體。該導頻調(diào)節(jié)器還接收供給 流體并基于下游流體的壓強和由導頻調(diào)節(jié)器的導頻加載元件所提供的預定壓強來提供具 有壓強的加載流體。
在故障狀態(tài)中，由于例如流體調(diào)節(jié)器的入口壓強下降到流體調(diào)節(jié)器的設定點以下 或組件故障(例如，主致動器隔膜破裂)，這里描述的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)移動到打開位 置(例如，彈性打開調(diào)節(jié)器)。在故障狀態(tài)以后，流體調(diào)節(jié)器的加載腔中的加載流體被排放， 以將流體調(diào)節(jié)器移動到閉合位置。當入口壓強大于出口壓強加上流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的最小預 定壓強(例如，由流體調(diào)節(jié)器的加載元件所提供)時，該導頻系統(tǒng)然后在啟動狀態(tài)中被重新 啟動。
這里描述的示例性復位裝置在啟動或復位操作中使用流體控制裝置或組件來平 衡或復位流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。這里描述的示例性流體流動控制裝置可在流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)處于 第一狀態(tài)或正常操作模式時提供第一流體流動狀態(tài)，并可在流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)處于第二狀態(tài) 或故障模式時提供第二流動狀態(tài)。例如，該流體流動控制裝置可包括第一流體流動控制裝 置和第二流體流動控制裝置，當流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)處于第一狀態(tài)時，該第一流體流動控制裝 置將來自導頻調(diào)節(jié)器的加載流體耦合到流體調(diào)節(jié)器的加載腔，當流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)處于第二 狀態(tài)時，該第二流體流動控制裝置將流體調(diào)節(jié)器的加載腔耦合到次級源或排放口(例如， 大氣、罐、下游源等)。
例如，在正常操作模式中，由流體流動控制裝置提供的第一流動狀態(tài)允許加載流 體從導頻調(diào)節(jié)器流動到流體調(diào)節(jié)器的加載腔，并阻止加載腔內(nèi)的加載流體流經(jīng)排放口。在 故障狀態(tài)下，例如，由流動控制裝置提供的第二流動狀態(tài)阻止加載流體在導頻調(diào)節(jié)器和流 體調(diào)節(jié)器的加載腔之間流動，以隔離或分離流體調(diào)節(jié)器的加載腔中的加載流體。
然后，該流體控制裝置排放在加載腔中分離的加載流體。一旦流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的 操作狀態(tài)或參數(shù)返回到允許導頻系統(tǒng)啟動的可接受的限值或操作值，該流體控制裝置允許 加載流體在導頻調(diào)節(jié)器和加載腔之間流動，并阻止加載流體流經(jīng)排放口，由此平衡該流體 調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。
在一些實施例中，示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的復位操作可被自動化。為了使復位操 作自動化，這里描述的示例性復位裝置可包括控制器，用以基于由上游流體和下游流體提 供的壓強差和/或由加載流體和供給流體提供的壓強差來操作流體控制裝置。例如，該控 制器可比較由上游和下游壓強提供的壓強差和臨界值，來確定流體控制裝置是否將提供第 一流動狀態(tài)或第二流動狀態(tài)。
在一些實施例中，自動復位操作可由機械流體控制裝置或組件來提供。例如，該流 體控制裝置可包括正常打開的隔離閥，用以控制加載流體在導頻調(diào)節(jié)器和流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng) 的加載腔之間流動，還包括正常閉合的卸壓閥，用以控制加載流體在流體調(diào)節(jié)器的加載腔 和排放口之間流動。例如，為了在打開位置和閉合位置之間移動這些閥，這些閥可感應加載 流體和供給流體的各自的壓強，以提供上述不同的流體流動狀態(tài)。
可替代地，在一些實施例中，該流體控制裝置可包括流體耦接到導頻調(diào)節(jié)器的泄 放口的三路閥、下游返回管道和排放口。在流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的正常操作中，該三路閥可被移 動到第一位置，以允許流體在泄放口和下游返回管道之間流動，并阻止流體在泄放口和排 放口之間流動。在故障狀態(tài)中，該三路閥可被移動到第二位置，以阻止流體在泄放口和下游 返回管道之間流動，并允許流體在泄放口和排放口之間流動，這使得流體調(diào)節(jié)器的加載腔 中的加載流體能夠排放到例如大氣或下游源。該三路閥可在第一位置和第二位置之間手動 地移動(例如，通過杠桿)，或者該三路閥可在第一位置和第二位置之間電動地移動。
在一些實施例中，這里描述的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)可手動地復位。為了便于手 動復位操作，這里描述的示例性復位裝置可包括多個視覺指示器，以提供流體系統(tǒng)參數(shù)的 指示。例如，該復位裝置可包括壓力計，用以提供流體壓強(例如，上游流體或下游流體的 壓強、供給流體或加載流體的壓強等)的視覺指示。該復位裝置可還包括一個或多個位置 指示器，用于提供流體控制裝置的位置(例如，閉合位置、打開位置等)的指示。
圖1示出了具有這里描述的導頻操作的流體調(diào)節(jié)器裝置或系統(tǒng)102的過程控制 系統(tǒng)100。流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102包括流體調(diào)節(jié)器104，該流體調(diào)節(jié)器104減小從上游源106 提供的過程流體的壓強并將該壓強調(diào)節(jié)到用于下游組件108的基本恒定的值。特別是，流 體調(diào)節(jié)器104具有入口 110和出口 112，該入口 110與上游源106流體連通(例如，通過管 道)，在上游源106呈現(xiàn)較高壓強的過程流體，該出口 112與下游組件108流體連通(例如， 通過管道)，在下游組件108，流體調(diào)節(jié)器104提供較低的和/或恒定調(diào)節(jié)的下游壓強的過 程流體。流體調(diào)節(jié)器104限定流體流動通路114，該流體流動通路114具有限定流體流動通 路114的孔口 118的座表面或座環(huán)116，用以建立入口 110和出口 112之間的連通。
為了控制或抑制在入口 110和出口 112之間的流體流動和/或壓強，流體調(diào)節(jié)器 104使用流動控制元件或節(jié)流元件120。流動控制元件120布置在流體調(diào)節(jié)器104的流體 流動通路114中，并通過桿或管124可操作地耦接到感應元件或隔膜122。隔膜板126a、 126b將隔膜112耦接或支撐到與管124可操作地接合。如下所述，隔膜122限定流體調(diào)節(jié) 器104的供給腔128和加載腔130。
為了在隔膜122上提供預定加載或力，示例性的流體調(diào)節(jié)器104使用加載裝置 132。在本實施例中，加載裝置132包括偏置元件134(例如，彈簧)。由偏置元件134提供 的加載對應于流體調(diào)節(jié)器104的預定的恒定出口壓強或下游壓強(例如，理想的或目標的 出口壓強)。
另外，流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102利用導頻系統(tǒng)136，該導頻系統(tǒng)136將由上游源106提 供的上游流體138用作操作介質(zhì)或壓強來加載流體調(diào)節(jié)器104。在所示實施例中，導頻系統(tǒng) 136包括供給調(diào)節(jié)器140和導頻調(diào)節(jié)器142。
特別地，供給調(diào)節(jié)器140經(jīng)由入口流體管道144接收上游流體138，并經(jīng)由供給流 體管道148向流體調(diào)節(jié)器104的供給腔128提供基本恒定的供給流體146。供給流體146 的壓強基于下游流體150的壓強和由供給調(diào)節(jié)器140的供給導頻加載元件152(例如，偏置 元件)提供的壓強或力。換言之，基于下游壓強和供給導頻加載元件152，供給調(diào)節(jié)器140 將入口壓強減小到恒定的供給壓強。如所示，供給調(diào)節(jié)器140感應經(jīng)過下游流體管道154 的下游流體150的壓強。
供給調(diào)節(jié)器140還向?qū)ьl調(diào)節(jié)器142提供供給流體146，導頻調(diào)節(jié)器142經(jīng)由加載 流體管道158向流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130提供加載流體156。該導頻調(diào)節(jié)器142感應 經(jīng)過下游流體管路154的下游流體150的壓強，該壓強經(jīng)由導頻感應元件162與導頻加載 元件160 (例如，偏置元件)相對。由導頻加載元件160提供的加載或力可被調(diào)整(例如， 增加或減小)來提供與提供到加載腔130的加載流體156的理想壓強相對應的預定壓強或 加載。
在導頻操作中，當上游壓強大于下游壓強加上由加載裝置132提供的流體調(diào)節(jié)器 104的最小壓強差或預定壓強時，供給調(diào)節(jié)器140向流體調(diào)節(jié)器104的供給腔128提供供給 流體146。相似地，當由導頻感應元件162感應到下游壓強小于由導頻加載元件160提供的 預定力或壓強時，導頻調(diào)節(jié)器142向加載腔130提供加載流體156。
例如，當下游需求增加時，下游壓強減小。當下游壓強減小到由導頻加載元件160 提供的預定壓強設置以下時，導頻閥塞164遠離導頻閥座166移動，以向流體調(diào)節(jié)器104的 加載腔130提供加載流體156。
流體調(diào)節(jié)器104的供給腔128中的供給流體146與流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130 中的加載流體156相對立。特別地，流體調(diào)節(jié)器104的隔膜122兩側(cè)由供給流體146和加 載流體156提供的壓強差使流體控制元件120相對座環(huán)116移動(例如，遠離或朝向座環(huán) 116移動)，以允許流體流經(jīng)孔口 118(例如，打開位置)或限制流體流經(jīng)孔口 118(例如，閉 合位置)。例如，由加載流體156和偏置元件134施加到隔膜122的力大于由供給流體146 施加到隔膜122的力，這使得流動控制元件120遠離座環(huán)116移動，以允許流體在入口 110 和出口 112之間流動(例如，打開位置)。另外，偏置元件134對抗供給腔128中的供給流 體 146。
相似地，當下游需求減小時，下游壓強增加。大于由導頻調(diào)節(jié)器142的導頻加載元 件160提供的理想預定壓強的下游壓強使導頻閥塞164接合導頻閥座166，以限制或減少加 載流體156在導頻調(diào)節(jié)器142的出口 168和加載腔130之間流動。轉(zhuǎn)而，供給腔128中的 供給流體146具有比加載流體156和偏置元件134的壓強更大的壓強，使得隔膜122朝向 座環(huán)116移動流動控制元件120，以限制流體在入口 110和出口 112之間移動(例如，閉合位置)。
在正常操作中，上游壓強相對大于下游壓強(例如，當上游壓強大于由加載裝置 132提供的設定點時)。因此，當在入口 110的壓強大于在出口 112的下游壓強加上由偏置 元件134提供的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102的最小壓強差時，供給調(diào)節(jié)器140移動到打開位置并 向?qū)ьl調(diào)節(jié)器142和流體調(diào)節(jié)器104的供給腔128提供供給流體146。然而，當上游壓強小 于或等于下游壓強時(例如，當上游壓強下降到加載裝置132的設定點以下時)，出現(xiàn)故障 或非操作狀態(tài)，使得供給調(diào)節(jié)器140移動到閉合位置，在該閉合位置，供給流體沒有被提供 到供給腔128或?qū)ьl調(diào)節(jié)器142。
在故障狀態(tài)下，由于供給流體146提供大大小于加載流體156 (或下游流體150) 的壓強，并因此沒有對抗偏置元件134和/或加載流體156，所以流體調(diào)節(jié)器104移動到打 開位置(例如，完全打開位置)。接著，偏置元件134將流動控制元件120偏置到打開位置。 因此，所示實施例的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102提供導頻操作的彈性打開的配置。
另外，大于由導頻調(diào)節(jié)器142的導頻加載元件160提供的預定壓強的下游壓強使 得導頻閥塞164移動到與導頻閥座166密封接合(例如，閉合位置)，以限制或阻止流體從 其流動，由此將加載流體156在導頻調(diào)節(jié)器142和流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130之間的加 載流體管道158中分離。
在故障狀態(tài)之后，由于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102基于平衡的系統(tǒng)來運作，所以流體調(diào) 節(jié)器系統(tǒng)102被復位。例如，在故障狀態(tài)之后，沒有復位流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102可導致流體調(diào) 節(jié)器104仍處于打開位置。換言之，由于供給流體的壓強沒有達到大于加載流體的壓強等 級或值和由偏置元件132提供的力的壓強等級或值來將流動控制元件120移動到閉合位 置，所以流體調(diào)節(jié)器102未被平衡，導致流體調(diào)節(jié)器104仍處于打開位置。
為了在故障狀態(tài)之后或啟動狀態(tài)中平衡流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102，流體調(diào)節(jié)器104的 加載腔130中的加載流體156被排放出。例如，當上游壓強返回到大于下游壓強加上流體 調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102的最小壓強差(例如，與由流體調(diào)節(jié)器104的加載裝置132提供的設置相 關(guān)的壓強)時，啟動狀態(tài)出現(xiàn)。
在已知的系統(tǒng)中，加載腔130中的加載流體156在現(xiàn)場由操作者手動排放。這種 已知的方法顯著地增加了維護成本和系統(tǒng)停機時間。與已知的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)相比，圖1 的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102提供了自動啟動或復位程序，以在啟動中平衡流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102， 由此顯著地減少了停機時間和/或維護成本。
為了提供自動化的啟動或復位程序,所示實施例的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102包 括啟動或復位系統(tǒng)170。特別是，復位系統(tǒng)170不需要操作者手動地泄放或排放流體調(diào)節(jié)器 104的加載腔130。所示實施例的復位系統(tǒng)170被放置在導頻調(diào)節(jié)器142和流體調(diào)節(jié)器104 之間。特別地，復位系統(tǒng)170被布置在導頻調(diào)節(jié)器142的出口 168和流體調(diào)節(jié)器104的加 載腔130之間。更具體地，復位系統(tǒng)170在故障狀態(tài)中隔離加載流體管道158并在啟動操 作中排放加載腔130。
圖2A示出了圖1的示例性復位系統(tǒng)170。圖2B是圖1和圖2A的示例性復位系統(tǒng) 170的概略示意圖。如圖2A和2B所示，復位系統(tǒng)170包括具有流體控制組件202的殼體 200。殼體200包括加載壓強輸入端口 204和加載壓強輸出端口 206，用以將加載流體156 從導頻調(diào)節(jié)器142經(jīng)由加載壓強流動通路208流體耦接到流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130。更具體地，加載壓強輸入端口 204被流體耦接到導頻調(diào)節(jié)器142的出口 168，加載壓強輸出 端口 206被流體耦接到流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130。可替代地，加載壓強輸入端口 204可 被流體耦接到供給流體146或供給腔128。
復位系統(tǒng)170包括流動控制系統(tǒng)210，用以提供不同的流體流動狀態(tài)。在該實施 例中，流動控制系統(tǒng)210包括第一流體控制裝置212 (例如，螺線管閥)和第二流體控制裝 置214(例如，螺線管閥)。第一流體控制裝置212被布置在加載壓強輸入端口和輸出端口 204,206之間的流動通路208中。特別地，流動通路208的第一部分216被流體耦接到第一 流體控制裝置212的入口 218，流動通路208的第二部分220被流體耦接到第一流體控制裝 置212的出口 222。流動通路208的第一部分216流體地耦接加載壓強輸入端口 204和第 一流體控制裝置212的入口 218，流動通路208的第二部分220流體地耦接第一流體控制裝 置212的出口 222和流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130。第一流體控制裝置212在允許加載流 體156在加載壓強輸入端口和輸出端口 204、206之間流動的打開位置和阻止加載流體156 在加載壓強輸入端口和輸出端口 204、206之間流動的閉合位置之間移動。因此，當?shù)谝涣?體控制裝置212處于打開位置時，加載流體156能夠在導頻調(diào)節(jié)器142和流體調(diào)節(jié)器104 之間流動，而處于閉合位置時，加載流體156被阻止在導頻調(diào)節(jié)器142和流體調(diào)節(jié)器104之 間流動。
另外，復位系統(tǒng)170的殼體200包括泄放或排放端口 224。排放端口 224將加載壓 強輸出端口 206流體耦接到次級源，例如大氣、罐、下游組件108。如所示，排放端口 224經(jīng) 由排放通路226被耦接到次級源。第二流動控制裝置214被布置在加載壓強輸出端口 206 和排放端口 224之間。特別地，流動通路208的第二部分220與第二流體流動控制裝置214 的入口 228流體連通，而第二流體控制裝置214的出口 230與排放端口 224流體連通。第 二流體控制裝置214在允許流體在加載壓強輸出端口 206和排放端口 224之間流動的打開 位置和阻止流體在加載壓強輸出端口 206和排放端口 224之間流動的閉合位置之間移動。 如上所述，加載壓強輸出端口 206被流體耦接到流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130。第二流體控 制裝置214在經(jīng)由排放通路226排放流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130中的加載流體156的打 開位置和阻止加載腔130中的加載流體156經(jīng)由排放通路226流到排放端口 224的閉合位 置之間移動。
殼體200還包括輸入端口 232和輸出端口 238，輸入端口 232將上游流體138經(jīng)由 輸入壓強流體管道236a流體地耦接到復位系統(tǒng)170的壓強感應器234，輸出端口 238將下 游壓強經(jīng)由輸出壓強流體管道236b流體耦接到壓強感應器234。例如，輸出壓強流體管道 236b可被流體耦接到下游流體管道154。壓強感應器234測量和/或感應上游流體138和 下游流體150的壓強，并提供信號240到控制器或邏輯電路242，其監(jiān)測上游流體138和/ 或下游流體150的壓強。壓強感應器234可以是一個感應器或多個感應器。
所示實施例的控制器242具有輸入/輸出能力并與通信裝置244、電源246 (例如， 電池、太陽能電池板、交流電等)、遠程端子單元248 (RTU)和/或其它硬件組件通信。通信 裝置244包括從/向例如控制室接收/發(fā)送信號的天線250和/或在需要重啟或復位時開 始復位程序的其它遠程計算機或裝置(例如，圖4的示例性復位程序400)。通信裝置244 被電連接到控制器242。遠程端子單元248 (RTU)通信地耦接到控制器242，以使得例如控 制器242能夠接收和/或發(fā)送控制操作(例如，通過HART協(xié)議)、數(shù)據(jù)收集、協(xié)議交叉引用和/或與遠程控制中心進行數(shù)據(jù)交換等。另外，所示實施例的復位系統(tǒng)170包括開關(guān)或復 位按鈕252,以允許操作者手動地開始啟動或復位操作。
為了確定加載流體156的流動通路，控制器242利用流動導向器254。特別地，流 動導向器254控制第一和第二流體控制裝置212、214在打開位置和閉合位置之間移動。例 如，在非故障狀態(tài)或操作(例如，在正常操作)中，控制器242和/或流動導向器254使第 一流體控制裝置212移動到打開位置，以允許加載流體156流動經(jīng)過在加載輸入壓強端口 204和加載壓強輸出端口 206之間的流動通路208的部分216、220。同樣，控制器242和/ 或流動導向器254使第二流體控制裝置214移動到閉合位置，以阻止流體經(jīng)過在加載壓強 輸出端口 206和排放端口 224之間的排放通路226。換言之，當圖1的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102 處于非故障狀態(tài)時，加載流體156能夠在導頻調(diào)節(jié)器142和加載腔130之間流動。
在啟動或復位過程中(例如，在故障狀態(tài)之后)，復位系統(tǒng)170排放流體調(diào)節(jié)器 104的加載腔130，以復位流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102。控制器242和/或流體導向器254使第一 流體控制裝置212移動到閉合位置，以阻止流體在加載壓強輸入和輸出端口 204、206之間 流動。將第一流體控制裝置212移動到閉合位置隔離了在第一流體控制裝置212的出口 222和流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130之間的流體通路208，以阻止加載流體156在導頻調(diào)節(jié) 器142和加載腔130之間流動。一旦加載腔130被隔離，控制器242和/或流動導向器254 使第二流體控制裝置214移動到打開位置來將第二部分220中的加載流體156經(jīng)由排放通 路226泄放或排放。換言之，加載腔130中的加載流體156經(jīng)由第二部分220通過第二流 體控制裝置214到排放端口 224來排放到例如大氣中。借助排放的加載腔130，當供給腔 128中的供給流體146提供的壓強大于由偏置元件134提供的預定壓強時，流體調(diào)節(jié)器104 移動到閉合位置。
在加載腔130被排放后，壓強感應器234探測上游流體138和下游流體150的壓 強，并發(fā)送信號到控制器242?？刂破?42處理該信號，當上游壓強和下游壓強的差至少大 于最小臨界值或范圍(例如，偏置元件134的預定壓強，55psi等)時，使第一流體控制裝 置212移動到打開位置，并使第二流體控制裝置214移動到閉合位置。通過使第一流體控 制裝置212處于打開位置并使第二流體控制裝置214處于閉合位置，加載流體156經(jīng)由流 動通路208的部分216、220從導頻調(diào)節(jié)器142通過第一流體控制裝置212流動到流體調(diào)節(jié) 器104的加載腔130。
可替代地，在其它實施例中，流動控制組件202可以是三路流體閥或三路彈性復 位螺線管閥。例如，該三路閥可具有與加載流體156流體地連通的第一端口、與加載腔130 流體地連通的第二端口和與排放端口 224流體地連通的第三端口。在操作中，該三路螺線 管閥布置在流體地連通第一和第二端口并阻止流體流經(jīng)第三端口的第一位置和流體地耦 接第二端口和排放口并阻止流體流經(jīng)第一端口的第二位置之間。
圖3是圖2B的示例性流動導向器254的結(jié)構(gòu)圖。流動導向器254包括壓強探測 器302、流動通路選擇器304、閥通信器306、比較器308和存儲器接口 310，這些部件如所示 或以任何其它合適的方式通信地耦接。流動導向器254可被設置成與通信裝置244、壓強感 應器302、開關(guān)256、RTU248、第一和第二流體控制裝置212和/或214和/或任何其它通信 裝置、通信協(xié)議和/或系統(tǒng)通信(例如，從其上接收信號或發(fā)送信號到其上)。
壓強探測器302可被配置來探測上游流體138的壓強值和/或下游流體150的壓強值。例如，壓強探測器302可被配置來接收由壓強感應器234測量的壓強值。然后，壓強 探測器302將測得的壓強值傳達到比較器308、控制器242和/或存儲器接口 310。
比較器308可被配置成比較由壓強感應器234測得的上游壓強值和下游壓強值， 以確定在上游流體138的壓強和下游流體150的壓強之間測得的壓強差。比較器308和/ 或控制器242還可確定測得的壓強差值是否大于第一或排放口臨界壓強差值(例如，從存 儲器接口 310或查閱表擷取)。第一臨界壓強差值可以是例如大于下游流體150的壓強加 上由加載組件132提供的壓強的上游流體138的壓強。附加地或可替代地，比較器308和 /或控制器242可確定上游流體138和下游流體150之間的壓強差值是否大于第二或操作 臨界值(例如，大于由偏置元件132提供的加載的壓強差或55psi)?？刂破?42和/或比 較器308可將壓強差值傳達到流動通路選擇器304和/或閥通信器306。
流動通路選擇器304可被配置成接收由比較器308和/或控制器242所提供的壓 強差值，以確定流動通路208或排放通路226是否應該打開或閉合。例如，流動通路選擇器 304可從比較器308和/或控制器242接收壓強差值，并基于該壓強差值，流動通路選擇器 304確定流動通路208是否應該打開或閉合,和/或排放通路226是否應該打開或閉合。流 動通路選擇器304傳達或發(fā)送信號到閥通信器306和/或控制器242。
閥通信器306被配置成從流動通路選擇器304接收信號。可替代地，閥通信器306 可從比較器308和/或控制器242接收信號。基于由流動通路選擇器304所提供的信號，閥 通信器306使第一和第二流體控制裝置212、214在它們各自的打開和閉合位置之間移動。
如果流動通路選擇器304確定壓強差值大于第一臨界值，流動通路選擇器304則 發(fā)送信號到閥通信器306。接著，閥通信器306可使第一流體控制裝置212移動到打開位 置，以允許流體流經(jīng)流動通路208 (例如，部分216、220)，并且流動通路選擇器304可發(fā)送信 號到閥通信器306，使得第二流體控制裝置214移動到閉合位置，以阻止流體流經(jīng)排放通路 226。例如，如果壓強差值小于第一臨界值，那么流動通路選擇器304可發(fā)送信號到閥通信 器306，以使第一流體控制裝置212移動到閉合位置，并且流動通路選擇器304可發(fā)送信號 到閥通信器306，以使第二流體控制裝置214移動到閉合位置，由此將流體調(diào)節(jié)器104的加 載腔130和第二部分220中的加載流體156分離。
在復位操作中(例如，當通過復位按鈕256或由通信裝置244接收的信號啟動復 位時)，流動通路選擇器304可發(fā)送信號到閥通信器306，以使第一流體控制裝置212移動 到閉合位置，并且流動通路選擇器304可發(fā)送信號到閥通信器306，以使第二流體控制裝置 214移動到打開位置，以經(jīng)由排放通路226和排放端口 224排放流體調(diào)節(jié)器104的加載腔 130。
在排放加載腔130之后，壓強探測器302監(jiān)測上游流體138和下游流體150之間 的壓強差，以確定該壓強差是否大于操作臨界值。例如，壓強探測器302測量上游壓強值和 下游壓強值，并將測得的值發(fā)送到比較器308。比較器308比較這些值，以確定上游壓強和 下游壓強差是否大于最小操作臨界值(例如，至少為55psi的壓強差)。當壓強差處于操作 臨界值內(nèi)時，流動通路選擇器304可發(fā)送信號到閥通信器306，以使第一流體控制裝置212 移動到打開位置，并且流動通路選擇器304可發(fā)送信號到閥通信器306，以使第二流體控制 裝置214移動到閉合位置。
附加地或可替代地，復位系統(tǒng)170的壓強感應器234可監(jiān)測加載流體138的壓強，并在故障狀態(tài)之前基于加載流體138的壓強來啟動流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102。例如，存儲器接 口 310可在正常操作中存儲加載流體138的壓強值。在故障狀態(tài)之后，比較器308比較加 載流體138的測量的壓強值，并且當測得的壓強值大于或等于測得的預故障壓強值時，控 制器242啟動流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102。
盡管圖3中已經(jīng)示出了實施圖1、2A、2B和3中的復位系統(tǒng)170的示例性方式，但 是圖3中所示的一個或多個元件、程序和/或裝置可以任何其它方式結(jié)合、分離、重設、省 略、排除和/或?qū)嵤?。而且，示例性復位系統(tǒng)170、示例性壓強探測器302、流動通路選擇器 304、閥通信器306、比較器308、存儲器接口 310和/或更一般地，圖1、2A、2B和3中的示例 性復位系統(tǒng)170可通過硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任意組合來實施。因 此，例如，示例性系統(tǒng)300、示例性壓強探測器302、流動通路選擇器304、閥通信器306、比較 器308、存儲器接口 310中的任一個和/或更一般地，圖1、2A、2B和3中的示例性復位系統(tǒng) 170可通過一個或多個電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD) 和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)來實施。除了或替代圖3中的這些部件，示例性復位系 統(tǒng)170可包括一個或多個元件、程序和/或裝置，和/或包括所示元件、程序和裝置的任一 個以上或全部。
圖4示出了用來實施圖1、2A、2B和3中的示例性復位系統(tǒng)170和/或圖3的流動 導向器254的示例性方法的流程示意圖。在本實施例中，該方法包括用于由處理器，例如下 面結(jié)合圖5所述的示例性處理系統(tǒng)500中的處理器512來執(zhí)行的過程。該過程可編入存儲 在諸如CD-ROM、軟盤、硬盤機、數(shù)字通用光盤(DVD)等有形的計算機可讀介質(zhì)上的軟件或與 處理器512相關(guān)的存儲器中，但是整個過程和/或其部分可替代地由除了處理器512和/ 或嵌入固件或?qū)Ｓ糜布酝獾难b置來執(zhí)行。此外，盡管結(jié)合了圖4中所示的流程圖來描述 該示例性過程，但是還可替代地使用實施示例性復位系統(tǒng)170和/或流動導向器254的許 多其它方法。例如，模塊的執(zhí)行次序可以改變，和/或所述的一些模塊可以改變、排除或結(jié)八口 ο
如上所述，圖4的示例性過程可使用存儲在諸如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀內(nèi)存 (ROM)、壓縮磁盤(⑶)、數(shù)字通用光盤(DVD)、高速緩沖存儲器(cache)、隨機存取存儲器 (RAM)和/或任何其它存儲介質(zhì)等有形的計算機可讀介質(zhì)上的編碼指令(例如，計算機可讀 指令)來執(zhí)行，信息在這些存儲介質(zhì)中存儲一段時間(例如，延長的時間周期、永久地，簡單 舉例，用于臨時緩沖和/或用于信息的高速緩存)。如這里所使用的，術(shù)語“有形的計算機 可讀介質(zhì)”被明確地限定為包括任何類型的計算機可讀存儲并排除傳播信號。附加地或可 替代地，圖4的示例性過程可使用存儲在諸如硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀內(nèi)存(ROM)、壓縮磁盤 (CD)、數(shù)字通用光盤(DVD)、高速緩沖存儲器(cache)、隨機存取存儲器和/或任何其它存儲 介質(zhì)等非臨時性的計算機可讀介質(zhì)上的編碼指令(例如，計算機可讀指令)來執(zhí)行，信息在 這些存儲介質(zhì)中存儲一段時間(例如，延長的時間周期、永久地，簡單舉例，用于臨時緩沖 和/或用于信息的高速緩存)。如這里所使用的，術(shù)語“非臨時性計算機可讀介質(zhì)”被明確 地限定為包括任何類型的計算機可讀介質(zhì)并排除傳播信號。
為了討論目的，圖4的示例性過程400結(jié)合示例性復位系統(tǒng)170和示例性流動導 向器254來描述。以這種方式，圖4的示例性過程400的每個示例性操作是實施通過圖3 中的示例性流動導向器254的一個或多個模塊進行的一個或多個操作的示例性方式。
具體參見圖4，復位系統(tǒng)170的壓力探測器302檢測或確定是否存在復位條件(模 塊402)。例如，壓力探測器302通過從壓力感應器234接收測量的上游和下游壓強值來監(jiān) 測上游壓強值和下游壓強值。壓強探測器302將測量的上游壓強值和測量的下游壓強值發(fā) 送到比較器308。具體地，為了確定復位條件是否存在，控制器242可確定上游流體138的 測量的壓強值是否小于或等于第一臨界值。例如，第一臨界壓強差值可以是例如小于或等 于下游壓強值的上游壓強值。可替代地，換言之，控制器242可接收復位條件存在的信號。 例如，控制器242可從復位按鈕252接收信號或從通信裝置244接收信號。
如果上游壓強大于第一臨界值，那么控制器242確定在模塊402不存在復位條件 (即，測量的上游壓強值大于下游壓強值加上由偏置元件134所提供的壓強)，并且過程400 停留在模塊402。
如果上游壓強小于或等于第一臨界值，那么控制器242確定存在復位條件(模塊 402)。如果在模塊402存在復位條件，那么流動通路選擇器304使第一流體控制裝置212 移動到閉合位置(模塊404)。例如，流動通路選擇器304發(fā)送信號到閥通信器306，以使第 一流體控制裝置212移動到閉合位置。
在第一流體控制裝置212移動到閉合位置(模塊404)之后，流動通路選擇器304 使第二流體控制裝置214移動到打開位置(模塊406)。例如，流動通路選擇器304發(fā)送信 號到閥通信器306，以使第二流體控制裝置214移動到閉合位置，來經(jīng)由排放端口 224排放 流體調(diào)節(jié)器104的加載腔130。
通過使第二流體控制裝置214處于打開位置，壓強探測器302繼續(xù)監(jiān)測上游壓強 和下游壓強之間測量的壓強差，以確定是否存在啟動條件(模塊408)。例如，壓強感應器 234測量上游壓強值和下游壓強值，并將測量的值發(fā)送到控制器242和/或比較器308。
壓強探測器302、控制器242和/或比較器308確定由壓強探測器所提供的測量的 上游壓強值和下游壓強值之間的壓強差是否處于操作臨界值內(nèi)(模塊410)。例如，操作臨 界值可以是例如上游壓強值，其大于或等于下游壓強值加上流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102的最小壓 強差值(例如，由流體調(diào)節(jié)器104的偏置元件134所提供的壓強)。
如果測量的壓強差不大于操作臨界值，那么過程400返回到模塊410 (模塊410)。
如果測量的壓強差處于操作臨界值以內(nèi)，那么第一流動控制裝置212移動到打開 位置，并且第二流體控制裝置214移動到閉合位置(模塊412)。例如，流動通路選擇器304 確定第一流體控制裝置212將移動到打開位置并確定第二流體控制裝置214將移動到閉合 位置，并發(fā)送信號到閥通信器306，以使第一流體控制裝置212移動到打開位置，并使第二 流體控制裝置214移動到閉合位置。
圖5是示例性處理器系統(tǒng)510的結(jié)構(gòu)圖，其可用來進行圖4的方法來實施這里描 述的示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102、控制器242和/或流動導向器254。
圖5的處理器系統(tǒng)510包括耦接到互聯(lián)總線514的處理器512。處理器512可以 是任何適當?shù)奶幚砥?、處理單元或微處理?例如，來自Pentium 家族、Itanium 家族 或XScale 家族的一個或多個Intel 微處理器和/或來自其它家族的其它處理器)。系 統(tǒng)510可以是多處理器系統(tǒng)，并因此可包括與處理器512相同或相似的一個或多個其它處 理器，這些處理器通信地耦接到互聯(lián)總線514。
圖5的處理器512被耦接到芯片組518，芯片組518包括內(nèi)存控制器520和輸入/輸出(I/O)控制器522。芯片組提供I/O和內(nèi)存管理功能以及多個一般目的和/或特殊目 的的記錄器、定時器等，其可由耦接到芯片組518的一個或多個處理器獲得或使用。內(nèi)存控 制器520執(zhí)行允許處理器512訪問系統(tǒng)存儲器524和大容量存儲器525和/或數(shù)字通用光 盤(DVD) 540的功能。
一般而言，系統(tǒng)存儲器524可包括任何理想類型的易失性存儲器和/或非易失性 存儲器，例如，靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機存儲器(DRAM)、閃存、只讀存儲器(ROM) 等。大容量存儲器525可包括任何理想類型的大容量存儲設備，包括硬盤驅(qū)動器、光驅(qū)、磁 帶存儲裝置等。圖4的機器可讀指令可存儲在系統(tǒng)存儲器524、大容量存儲器525和/或 DVD540 中。
I/O控制器522執(zhí)行允許處理器512經(jīng)由I/O總線532與外圍輸入/輸出(I/O) 裝置526、528和網(wǎng)絡接口 530通信的功能。I/O裝置526、528可以是任何理想類型的I/O 裝置，例如，鍵盤、視頻顯示器或監(jiān)視器、鼠標等。網(wǎng)絡接口 530可以是例如以太網(wǎng)裝置、異 步傳輸模式(ATM)裝置、802. 11裝置、DSL調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器、蜂窩調(diào)制解調(diào)器 等，其允許處理器系統(tǒng)510與其它處理器系統(tǒng)通信。圖5的示例性網(wǎng)絡接口 530還可與諸 如內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)等網(wǎng)絡534通信。
盡管在圖5中內(nèi)存控制器520和I/O控制器522被顯示為芯片組518中的單獨的 功能模塊，但是由這些模塊所執(zhí)行的功能可結(jié)合到單個半導體電路或可使用兩個或更多的 單獨的集成電路來實施。
圖6A示出了這里描述的另一示例性復位系統(tǒng)600，其可與諸如圖1的流體調(diào)節(jié)器 系統(tǒng)102 —起使用。圖6B示出了圖6A的示例性復位系統(tǒng)600的概略視圖。復位系統(tǒng)600 中與圖1、2A、2B和3-5的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102和復位系統(tǒng)170中使用的組件相似或相同的 這些組件使用相同的參考數(shù)字來標記。
不同于圖1、2A、2B和3-5中的自動復位系統(tǒng)170，示例性復位系統(tǒng)600提供手動復 位系統(tǒng)。復位系統(tǒng)600包括殼體602,殼體602具有加載壓強輸入端口 604、加載壓強輸出 端口 606、排放或泄放端口 608、輸入端口 610和輸出端口 612。附加地，示例性殼體602包 括多個視覺指示器614。例如，如所示，示例性殼體602包括用于提供上游流體138的壓強 的指示的第一或輸入壓強計616、用于提供下游流體150的壓強的指示的第二或輸出壓強 計618、用于提供第一流動控制裝置622的位置(例如，打開位置、閉合位置)的視覺顯示的 第一位置指示器620以及用于提供第二流動控制裝置626的位置(例如，打開位置、閉合位 置)的視覺指示的第二位置指示器624。
加載壓強輸入端口 604從例如圖1的導頻調(diào)節(jié)器142的出口 168接收加載流體。 流體管道628將加載壓強輸入端口 604流體地耦接到第一流動控制裝置622 (例如，旋轉(zhuǎn)閥 等)的入口 630，流體管道632流體地耦接第一流動控制裝置622的出口 634和加載壓強輸 出端口 606，加載壓強輸出端口 606經(jīng)由圖1的加載流體管道158流體地耦接到流體調(diào)節(jié) 器104的加載腔130。流體管道636將加載壓強輸出端口 606流體地耦接到第二流動控制 裝置626的入口 638。排放管道640將第二流動控制裝置626的出口 642流體地耦接到排 放端口 608。流動控制裝置622和626可布置或位于殼體602內(nèi)，可鄰近殼體602布置，和 /或可遠離殼體602布置。
在操作中，操作者可使用視覺指示器614來確定流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102的操作參數(shù)。例如，在故障狀態(tài)中，操作者可使用上游和下游壓強計616、618來確定上游壓強是否小于 第一臨界值。第一臨界值可以是例如上游壓強，其小于或等于出口壓強。當?shù)谝粔簭娪?16 顯示上游壓強小于第一臨界值時，操作者可手動地將第一流動控制裝置622移動到閉合位 置，并手動地將第二流動控制裝置626移動到打開位置。
位置指示器620、624中的任一個顯示各自的流動控制裝置622、626的位置。當?shù)?一流動控制裝置622處于閉合位置，且第二流動控制裝置626處于打開位置時，流體調(diào)節(jié)器 104的加載腔130中的加載流體156經(jīng)由排放端口 608和管道632、636和640被排放到例 如大氣。
在加載腔130被排放之后，操作者使用壓強計616和618來探測上游流體138的 壓強何時處于操作臨界值內(nèi)。操作臨界值可以是例如上游壓強，其大于下游壓強加上流體 調(diào)節(jié)器系統(tǒng)102的最小壓強差值(例如，55psi)。換言之，當操作者通過壓強計616、618探 測到上游流體138和下游流體150之間的壓強差大于例如至少55psi時，操作者將第二流 動控制裝置626移動到閉合位置，并將第一流動控制裝置622移動到打開位置，以允許加載 流體156從導頻調(diào)節(jié)器142流動到加載腔130，由此復位和/或重新平衡流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng) 102。
盡管沒有示出，但是在一些實施例中，復位系統(tǒng)600可包括啟動開關(guān)，用于使流動 控制裝置622和/或626在它們各自的打開和閉合位置之間移動。例如，流動控制裝置622 和/或626可以是螺線管閥，啟動開關(guān)發(fā)送信號(例如，電信號)，以使螺線管閥在它們各自 的打開和閉合位置之間移動。可替代地，操作者可通過杠桿手動地使流動控制裝置622和/ 或626(例如，球形閥)在它們各自的打開位置和閉合位置之間移動。在其它實施例中，流 動控制裝置622和/或626可遠離殼體602布置。操作者可啟動與各個流動控制裝置622 和/或626相關(guān)的開關(guān)或按鈕，以使流動控制裝置622和/或626在它們各自的打開位置 和閉合位置之間移動。例如，啟動殼體602上的開關(guān)或按鈕可發(fā)送信號到相對殼體602遠 程布置的氣動閥的閥控制器或定位器，以使流動控制裝置622和/或626在它們各自的打 開和閉合位置之間移動。
圖7示出了這里描述的另一示意性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)700，其具有耦接到自動復位 系統(tǒng)704的流體調(diào)節(jié)器702 (例如，圖1的流體調(diào)節(jié)器104)。在本實施例中，復位系統(tǒng)704 是自動的機械復位系統(tǒng)。復位系統(tǒng)704包括流動控制裝置或組件705,其包括第一流動控制 裝置706和第二流動控制裝置708。在所示的實施例中，第一流動控制裝置705是正常閉 合(例如，彈性閉合的)的隔離閥，而第二流體流動控制裝置708是正常閉合(例如，彈性 打開的)的卸壓閥。
第一流動控制裝置706包括經(jīng)由耦接到例如導頻調(diào)節(jié)器(例如，圖1的導頻調(diào)節(jié) 器142的出口 168)的上游流體管道714來接收加載流體712的入口 710。第一流動控制裝 置706包括經(jīng)由流體管道720流體地耦接到流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718的出口 716。第 一流動控制裝置706包括致動器722，致動器722具有限定供給腔726和加載腔728的感應 元件724 (例如，隔膜或活塞)。致動器722相對閥座732來移動流動控制元件730 (例如， 閥塞)，以基于感應元件724兩側(cè)的壓強差來允許或限制流體在入口 710和出口 716之間流 動。加載腔728從流體地耦接到上游流體管道714的第一感應管道734接收加載流體712， 并且供給腔726從流體地耦接到供給壓強管道740的第二感應管道738 (例如，從圖1的供給調(diào)節(jié)器140)接收供給流體736。在所示實施例中，第一流動控制裝置706包括偏置元件 742，用于朝向閥座732 (例如，閉合位置)來偏置流動控制元件730。如所示，偏置元件742 布置在加載腔728內(nèi)，以沿遠離圖7的方向中的閥座732的方向來偏置感應元件724。
第二流動控制裝置708具有經(jīng)由流體管道746流體地耦接到流體調(diào)節(jié)器702的 加載腔718的入口 744和經(jīng)由排放管道750流體地耦接到例如大氣的出口 748。第二流動 控制裝置708包括致動器752，致動器752具有限定供給腔756和加載腔758的感應元件 754 (例如，隔膜、活塞等)。致動器752相對閥座762來移動流動控制元件760，以基于感應 元件754兩側(cè)的壓強差來允許或限制流體在入口 744和出口 748之間流動。供給腔756接 收或感應流體調(diào)節(jié)器702的供給腔764中的供給流體736的壓強，加載腔718接收或感應 加載腔718中的流體的壓強。在本實施例中，第二流動控制裝置708的加載腔758經(jīng)由第 一感應管道766與流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718流體連通，第二流動控制裝置708的供給 腔756經(jīng)由第二感應管道768與流體調(diào)節(jié)器702的供給腔764流體連通。偏置元件770 (例 如，彈簧)遠離閥座762將第二流動控制裝置708的流動控制部件760偏置到打開位置。如 所示，偏置元件770布置在加載腔758中，并沿著朝向圖7的方向中的閥座762的方向來偏 置感應元件754。
在正常操作(例如，非故障狀態(tài))中，第一流動控制裝置706處于打開位置，第二 流動控制裝置708處于閉合位置。例如，當供給腔726中的供給流體736的壓強大于加載 腔728中的加載流體712的壓強和由偏置元件742所提供的力或壓強時，第一流動控制裝 置706移動到打開位置。在打開位置上，第一流動控制裝置706允許加載流體712在第一 流動控制裝置706的入口 710和出口 716之間流動，并流入流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718 中。同樣地，當?shù)诙鲃涌刂蒲b置708的供給腔756中的供給流體的壓強大于第二流動控制 裝置708的加載腔758中的加載流體712的壓強和由偏置元件770所提供的力或壓強時， 第二流動控制裝置708移動到閉合位置。在閉合位置上，第二流動控制裝置708阻止或基 本限制流體在流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718和第二流動控制裝置708的出口 748之間流動 (例如，到大氣)。
在故障狀態(tài)中，例如，第一流動控制裝置706移動到閉合位置，以隔離流體調(diào)節(jié)器 702的加載腔718。例如，當供給腔726中的供給流體736的壓強小于加載腔728中的加載 流體712的壓強和由偏置元件742所提供的力或壓強時，第一流動控制裝置706移動到閉 合位置，以阻止流體在入口 710和出口 716之間流動。當移動到閉合位置時，第一流體流動 控制裝置706隔離或分離流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718中的加載流體。相似地，當?shù)诙?動控制裝置708的供給腔756中的供給流體736的壓強小于加載腔758中的加載流體712 的壓強和由偏置元件770所提供的力或壓強時，第二流動控制裝置708移動到打開位置，以 允許流體在第二流動控制裝置708的入口 744和出口 748之間流動。在打開位置，第二流 動控制裝置708允許加載腔718中的加載流體712經(jīng)由流體管道746和排放管道750通過 第二流動控制裝置708的出口 748排放，而第一流動控制裝置706停留在閉合位置。
一旦供給流體736的壓強大于加載流體712和偏置元件742的壓強，第一控制裝 置706移動到打開位置，以允許加載流體712流入流體調(diào)節(jié)器702的加載腔718。另外，當 由供給腔756中的供給流體736提供的壓強大于由加載腔758中的加載流體712提供的壓 強和由偏置元件770提供的力或壓強時，第二流動控制部件772移動到閉合位置，以阻止流體在第二流動控制裝置708的加載腔718和出口 748之間流動，由此重新設置流體調(diào)節(jié)器 系統(tǒng)700。
圖8A示出了這里描述的具有復位系統(tǒng)802的另一示例性導頻操作的流體調(diào)節(jié)器 系統(tǒng)800。示例性流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)800包括流體調(diào)節(jié)器804、供給調(diào)節(jié)器806和導頻調(diào)節(jié)器 808。更具體地，供給調(diào)節(jié)器806接收加壓的上游流體810，并基于經(jīng)由下游流體管道818 提供到供給調(diào)節(jié)器806的下游壓強816來將供給流體812提供到流體調(diào)節(jié)器804的供給腔 814。另外地，供給調(diào)節(jié)器806向?qū)ьl調(diào)節(jié)器808提供供給流體812，這進一步減小了供給流 體812的壓強，以向流體調(diào)節(jié)器804的加載腔822提供加載流體820。導頻調(diào)節(jié)器808的加 載腔822和/或腔826中的多余加載流體824經(jīng)由導頻調(diào)節(jié)器808的泄放限制或端口 828 泄放或排放。在本實施例中，導頻調(diào)節(jié)器808包括用來調(diào)節(jié)多余的加載流體824通過泄放 端口 828被排放的速率的調(diào)整器830。如所示，多余加載流體824經(jīng)由返回流體管道832在 流體調(diào)節(jié)器804的下游排放。
圖8B示出了圖8A的示例性導頻調(diào)節(jié)器808的放大部分。如圖8B所示,流動控制 裝置834被流體耦接到下游返回流體管道832。在本實施例中，流動控制裝置834是三路 閥，其流體地耦接到泄放口 828的出口 836、下游返回管道832和排放口 838 (例如，大氣、罐 等)。盡管沒有示出，流動控制裝置834包括與導頻調(diào)節(jié)器808的泄放端口 828流體連通的 第一端口、與下游返回管道832流體連通的第二端口和與排放口 838流體連通的第三端口。
圖SC示出了處于第一或運行模式位置840的流動控制裝置834。在正常操作(例 如，非故障狀態(tài))中，流動控制裝置834被移動到第一位置840來流體耦接下游返回管道 832和泄放端口 828，以允許導頻調(diào)節(jié)器808的腔826和/或加載腔822中的多余加載流體 824經(jīng)由下游返回管道832排放到下游。在第一位置840，流動控制裝置834阻止流體在下 游返回管道832和排放口 838之間流動。因此，當流動控制裝置834處于第一位置840時， 排放口 838處于閉合位置以阻止流體流經(jīng)排放口 838。
圖8D示出了處于第二或泄放位置842的流動控制裝置。在故障狀態(tài)中，流動控制 裝置834被移動到第二位置842。在第二位置842上，流動控制裝置834允許流體在泄放 端口 828和排放口 838之間流動，并阻止流體在泄放端口 828和下游返回管道832之間流 動。換言之，在第二位置842上，流體調(diào)節(jié)器804的加載腔822中的加載流體820經(jīng)由排放 口 838被排放到例如大氣。
在所示實施例中，操作者通過手柄或杠桿844在第一和第二位置840、842之間移 動流動控制裝置834?？商娲兀谄渌鼘嵤├?，流動控制裝置834通過例如類似于圖1、 2A、2B和3-5中相似的系統(tǒng)自動地在第一位置和第二位置840、842之間移動。例如，系統(tǒng) (例如，圖4的過程400)可探測行進或泄放模式，并將流動控制裝置834移動到第一位置 840，以允許流體流經(jīng)返回管道832。該系統(tǒng)可探測復位或故障模式，并可在第一和第二位 置840、842之間移動流動控制裝置834，以排放加載腔822。然后，當上游壓強大于操作臨 界值(例如，在上游和下游壓強之間的壓強差至少大于55psi)時，系統(tǒng)可將流動控制裝置 834移動到第一位置840。
在一些實施例中，操作者可從控制室發(fā)送信號到流動控制裝置834。該信號可使 流動控制裝置834(例如，彈性復位的三路螺線管閥)在第一和第二位置840、842之間移 動。在其它實施例中，流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)800可使用視覺指示器和/或壓力計來提供上游壓強810、下游壓強816和流動控制裝置834的位置的指示。
盡管這里已經(jīng)描述了某些方法、設備和制造物品，但是本專利的覆蓋范圍并不限于此。相反地，本專利覆蓋在字面上或在同等原則下合理地落入所附權(quán)利要求的范 圍內(nèi)的所有方法、設備和制造物品。
權(quán)利要求
1.一種復位裝置，其用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，所述復位裝置包括 第一閥，其具有流體連通至加載流體的入口和流體連通至流體調(diào)節(jié)器的加載腔的出口 ；以及 第二閥，其具有流體連通至所述流體調(diào)節(jié)器的所述加載腔的入口和流體連通至排放口的出口， 其中，在正常操作中，所述第一閥允許所述加載流體流入所述流體調(diào)節(jié)器的所述加載腔，所述第二閥阻止所述加載流體在所述加載腔和所述排放口之間流動，以及在故障狀態(tài)下，所述第一閥阻止所述加載流體流入所述流體調(diào)節(jié)器的所述加載腔，所述第二閥允許所述加載腔內(nèi)的加載流體流入所述排放口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復位裝置，其中，所述流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)包括供給調(diào)節(jié)器和加載調(diào)節(jié)器，所述供給調(diào)節(jié)器接收上游流體并將供給流體提供到所述流體調(diào)節(jié)器的供給腔，以及所述加載調(diào)節(jié)器將所述加載流體經(jīng)由所述第一閥提供到所述流體調(diào)節(jié)器的所述加載腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復位裝置，其中，所述第一閥和所述第二閥中的每個閥包括螺線管閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復位裝置，其中，還包括控制器，其引起所述第一閥和所述第二閥在各自的打開位置和閉合位置之間移動，以控制流體流經(jīng)各個第一閥和第二閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復位裝置，其中，所述第一閥包括隔離閥，所述第二閥包括卸壓閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復位裝置，其中，所述第一閥和所述第二閥中的每個閥感應供給流體的壓強和所述加載流體的壓強，以在各自的打開位置和閉合位置之間移動。
7.一種復位裝置，其用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，所述復位裝置包括 加載入口，其從導頻調(diào)節(jié)器接收加載流體； 加載出口，其流體連通至所述加載入口，在所述流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的正常操作中，所述加載出口將所述加載入口流體地耦接到流體調(diào)節(jié)器的加載腔；以及 排放口，其在所述流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的故障狀態(tài)中，將所述流體調(diào)節(jié)器的所述加載腔流體地耦接到大氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復位裝置，其中，還包括限定所述加載入口和所述加載出口的第一流體控制裝置，所述第一流體控制裝置基于至少由上游流體和下游流體所提供的第一壓強差來在第一位置和第二位置之間移動，以控制流體在所述加載入口和所述加載出口之間流動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復位裝置，其中，還包括流體地耦接到所述排放口和所述加載出口的第二流體控制裝置，所述第二流體控制裝置基于至少由上游流體和下游流體提供的第二壓強差來在第一位置和第二位置之間移動，以控制流體在所述加載出口和所述排放口之間流動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復位裝置，其中，還包括保持所述第一流體控制裝置和所述第二流體控制裝置的殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復位裝置，其中，所述第一流體控制裝置和所述第二流體控制裝置中的每個控制裝置包括螺線管閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的復位裝置，其中，還包括控制器，其引起所述第一流體控制裝置和所述第二流體控制裝置在它們各自的第一位置和第二位置之間移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的復位裝置，其中，當上游流體的壓強大于第一臨界值時，所述控制器使所述第一流體控制裝置移動到打開位置，以允許流體在所述加載入口和所述加載出口之間流動，并使所述第二流體控制裝置移動到閉合位置，以阻止流體在所述加載出口和所述排放口之間流動。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的復位裝置，其中，還包括位于所述復位裝置的殼體上的機械開關(guān)，其使所述第一流體控制裝置和所述第二流體控制裝置在它們各自的第一位置和第二位置之間移動。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的復位裝置，其中，所述復位裝置的殼體包括對應于所述上游流體的壓強的第一視覺指示器、對應于所述下游流體的壓強的第二視覺指示器、對應于所述第一流體控制裝置的位置的第三視覺指示器以及對應于所述第二流體控制裝置的位置的第四視覺指示器。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復位裝置，其中，所述第一流體控制裝置包括隔離閥，所述第二流體控制裝置包括卸壓閥。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的復位裝置，其中，基于由供給流體的壓強和所述加載流體的壓強所提供的壓強差，所述第一流體控制裝置和所述第二流體控制裝置在它們各自的第一位置和第二位置之間移動。
18.一種復位裝置，其用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，所述復位裝置包括第一控制構(gòu)件，其用于在所述流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的第一狀態(tài)中控制加載流體在導頻調(diào)節(jié)器和流體調(diào)節(jié)器的加載腔之間的流體流動；以及第二控制構(gòu)件，其用于在所述流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的不同于所述第一狀態(tài)的第二狀態(tài)中控制在所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔和排放口之間的流體流動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的復位裝置，其中，還包括第一移動構(gòu)件，其移動所述第一控制構(gòu)件以控制流體在第一位置和第二位置之間流動，在所述第一位置上，允許所述加載流體流動到所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔，在所述第二位置上，阻止所述加載流體流動到所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的復位裝置，其中，還包括第二移動構(gòu)件，其移動所述第二控制構(gòu)件以控制流體在第三位置和第四位置之間流動，在所述第三位置上，阻止所述加載腔內(nèi)的加載流體流經(jīng)所述排放口，在所述第四位置上，允許所述加載腔內(nèi)的加載流體流經(jīng)所述排放口。
全文摘要
這里描述了具有復位裝置的流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)及其方法。用于流體調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的示例性復位裝置包括第一閥和第二閥，第一閥具有接收加載流體的入口和流體連通至流體調(diào)節(jié)器的加載腔的出口，第二閥具有流體連通至所述流體調(diào)節(jié)器的加載腔的入口和流體連通至排放口的出口。
文檔編號F16K31/12GK103047471SQ20121038517
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者J·L·小格里芬, D·G·羅珀, D·J·舍夫勒, H·J·麥金尼, J·D·珠尼 申請人:艾默生過程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司