專利名稱：減壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種減壓器，其適用于加壓過程管道，并特別適用于其中有可變流動穿過減壓器的應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
減壓器用于加壓流體流動管路中，例如工業(yè)設(shè)備中的過程管道、石化精煉、化學(xué)過程管道等，出于多種不同的原因以可控的方式消耗管道、閥或排放口中的壓強(qiáng)。減壓器的一個(gè)常見用途是在從加壓管路到大氣的出口處，例如在高壓蒸汽管路中。在這種情形下，減壓器通常用來避免在高壓下直接將蒸汽釋放到周圍空氣中，如果不控制的話，由于在管路和周圍大氣之間的急速壓降，該蒸汽可能產(chǎn)生不想要的噪音。減壓器可以和在閥下游的管道中或其它操作點(diǎn)的節(jié)流件(restriction) —樣簡單。管道中的下游節(jié)流件是比較便宜的裝置，其能夠用來增加控制閥或例如加壓蒸汽管路等高壓管道內(nèi)的額外的壓降，這能夠減小噪音和震動。不幸地是，由于擴(kuò)散器的流動系數(shù)(Cv)是固定的，所以諸如擴(kuò)散器等固定節(jié)流件通常僅僅在一個(gè)應(yīng)用條件(即，在單個(gè)流速和壓降下)有效形成理想的壓降。直到現(xiàn)在，改變用于不同的流動條件的Cv的任何嘗試都因?yàn)樵黾恿死玳y塞和彈簧等移動部件而增加了復(fù)雜性和成本。在一個(gè)示例性的應(yīng)用中，高壓蒸汽管路的壓強(qiáng)釋放出口通常設(shè)有調(diào)節(jié)閥，用來控制來自管路的蒸汽的釋放并調(diào)節(jié)蒸汽，使其在比管路中更低的壓強(qiáng)和溫度下排放到周圍大氣中。在這種應(yīng)用中，也經(jīng)常需要減少或基本消除多余的噪音，例如吹笛聲或撕撕聲。圖1示出了一個(gè)已知的用于高壓蒸汽排放的調(diào)節(jié)閥10，其包括罐筒形式的減壓器12，減壓器12具有圓柱形側(cè)壁14和覆蓋釋壓閥20的閥出口 18的端壁16。端壁16是實(shí)心的，小孔22穿過側(cè)壁14布置，其用來消散蒸汽的能量，并減小在減壓閥12的下游側(cè)24上的蒸汽的壓力。減壓閥12由護(hù) 罩26包圍，護(hù)罩26引導(dǎo)減壓的蒸汽在排放到周圍大氣之前經(jīng)過冷卻部28。這種類型的減壓器在具有穿過小孔的相對恒定或不變的流速的應(yīng)用中是最有效的。但是，由于蒸汽從其穿過的開口的區(qū)域的不變設(shè)計(jì)，減壓器僅在有限范圍的流速上維持預(yù)定的壓降，所以減壓器12通常被限制在一種應(yīng)用條件中有效地使用。圖2中所示的另一種已知的調(diào)節(jié)閥30通過在減壓器12內(nèi)增加了閥塞32而克服了對流量的上述限制，閥塞32沿側(cè)壁14是可移動的，用來根據(jù)穿過閥的蒸汽的流量比率來露出更多或更少的小孔22。聯(lián)動件34連接閥塞32和閥桿36，使得閥塞32在主閥塞38打開或閉合時(shí)打開和/或閉合。在這種設(shè)置中，閥塞32響應(yīng)于主閥塞38的移動來自動地調(diào)節(jié)，以在更低的流量下覆蓋更多的小孔22，并在更高的流量下露出更多的小孔22。因此，可在較大的流量范圍中在減壓器12的兩側(cè)維持相對恒定的壓降。盡管這是一種增加減壓器的有效操作范圍的有效設(shè)計(jì)，但是移動部件的增加給調(diào)節(jié)閥30的設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)帶來了不同的挑戰(zhàn)。本申請發(fā)明人試圖借助用于可變過程流動應(yīng)用的減壓器來克服上述的至少一些限制，這將從下面的描述中看出來。當(dāng)然，其它用途、益處和優(yōu)點(diǎn)也可或選擇性地根據(jù)這里描述的裝置來了解。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，用于加壓管道的減壓器包括外殼和環(huán)形套筒。所述外殼具有環(huán)形側(cè)壁和端壁。所述環(huán)形側(cè)壁限定內(nèi)部空間、第一端和第二端。所述第一端限定進(jìn)入所述內(nèi)部空間的開口，所述端壁橫跨所述第二端布置。所述環(huán)形側(cè)壁具有從所述第一端到所述第二端的第一長度。所述環(huán)形套筒從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)，并具有與所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端連接的入口、布置在所述內(nèi)部空間內(nèi)并與所述端壁間隔開的出口和從所述入口延伸到所述出口的通道。所述環(huán)形套筒延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)小于第一長度的第二長度。環(huán)形間隙圍繞所述環(huán)形套筒并布置在所述環(huán)形側(cè)壁和所述環(huán)形套筒之間。第二間隙布置在所述端壁和所述環(huán)形套筒的所述出口之間。第一組孔隙穿過所述端壁，第二組孔隙穿過所述環(huán)形側(cè)壁。所述第二組孔隙中的至少一個(gè)第一孔隙沿著所述第二長度與所述環(huán)形套筒相對布置。根據(jù)另一個(gè)方面，用于加壓管道的閥組件包括閥和與閥出口可操作地連接的減壓器。所述閥具有本體和流動控制部件，所述本體限定從閥入口延伸到閥出口的通道，所述流動控制部件適于選擇性地打開和/或閉合所述通道。所述減壓器包括外殼和環(huán)形套筒。所述外殼具有限定內(nèi)部空間的環(huán)形側(cè)壁和端壁。所述環(huán)形側(cè)壁具有第一端、第二端和從所述第一端到所述第二端的第一長度。所述第·一端限定進(jìn)入所述內(nèi)部空間的開口，所述內(nèi)部空間可操作地連接到所述閥出口，以收容來自閥出口的流體，所述端壁橫跨所述第二端布置。所述環(huán)形套筒從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)，并具有與所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端連接的入口和與所述端壁間隔開的出口。所述出口從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)第二距離，其中所述第二距離小于所述第一距離。環(huán)形間隙位于所述環(huán)形側(cè)壁和所述環(huán)形套筒之間，軸向間隙位于所述環(huán)形套筒的所述出口和所述外殼的所述端壁之間。第一組孔隙穿過所述端壁，第二組孔隙穿過所述環(huán)形側(cè)壁。所述第二組孔隙中的至少一個(gè)第一孔隙沿著所述第二長度與所述環(huán)形套筒相對布置。結(jié)合下面的詳細(xì)描述，其它的方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1是用于蒸汽過程管道的調(diào)節(jié)閥中的現(xiàn)有技術(shù)的減壓器的部分橫截面的側(cè)視圖；圖2是用于蒸汽過程管道的調(diào)節(jié)閥中的另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的減壓器的部分橫截面的側(cè)視圖；圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的原理的減壓器的閥組件的部分橫截面的側(cè)視圖；圖4是圖3的減壓器的詳細(xì)橫截面視圖；圖5是適用于管道中單用途(stand-alone use)的減壓器的橫截面視圖；以及圖6-8是具有根據(jù)本發(fā)明的可替換設(shè)計(jì)的減壓器的橫截面視圖，其適用于閥組件或管道中。
具體實(shí)施方式
在一些設(shè)置中，這里公開的減壓器被設(shè)計(jì)用于加壓管道中，以向諸如蒸汽或水等過程流體的流動提供可變的抵抗，而優(yōu)選不使用任何移動部件。該減壓器被設(shè)計(jì)成使用固有的流體動力來改變過程流體將流經(jīng)的流動通道的數(shù)目，這在一些情形下可在較寬的流速范圍上維持減壓器兩側(cè)的恒定的壓降。因此，基于減壓器的不變配置，流體將在較低的流速下流動穿過更少的流動通道，并將在較高的流速下流動穿過更多的流動通道，由此響應(yīng)于從其穿過的流速的改變來有效地改變減壓器的Cv。在優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，減壓器具有細(xì)長的外殼，該外殼由具有兩端的外圍壁限定，一端在上游側(cè)開口，橫跨在下游側(cè)上的另一端布置有一端壁。襯墊或套筒布置在外殼內(nèi)，從外圍壁徑向向內(nèi)間隔開。該套筒在開口端附近與外圍壁連接，并從開口端延伸到與端壁隔開的出口。該套筒限定通孔，該通孔通過外殼的開口端延伸到由外殼限定的腔室內(nèi)。外圍壁和端壁被多個(gè)穿過其延伸的流動孔穿孔。套筒的環(huán)形壁優(yōu)選是沒有穿孔的，即，套筒由實(shí)心環(huán)形壁或管形成，并且優(yōu)選沒有流動孔穿過套筒和外圍壁之間的連接的上游側(cè)上的外圍壁。在低流速下，或在減壓器的最小有效流量下，期望大多流體直接流經(jīng)擴(kuò)散器的端壁的流動孔，套筒將阻塞流體流動穿過與套筒相對的外圍壁上的流動孔。但是，當(dāng)流速增加時(shí)，端壁上的孔將到達(dá)容量，流體將被迫沿著套筒的外側(cè)向上游流回，并流動穿過與套筒相對的孔。隨著流速繼續(xù)增加，流動孔將從套筒出口朝向套筒的頂部連續(xù)地到達(dá)容量，流體將順著與套筒相對的外圍壁沿相反方向流動，直到所有的流動孔在減壓器的最大有效流量下到達(dá)容量。隨著從最大有效流量減少到最小有效流量，流體將相應(yīng)地倒流。因此，減壓器有效地增加了系統(tǒng)容量，同時(shí)提供相對恒定的分段壓強(qiáng)下降，由于Cv將隨著流速而改變，所以不需要任何機(jī)械移動部件來改變流動孔的容量?，F(xiàn)在參見附圖，圖3-4示出了根據(jù)第一個(gè)方面的減壓器40。減壓器40適用于例如高壓管道等加壓管道，或者例如如圖所示，用于蒸汽調(diào)節(jié)閥42中，或者用在壓強(qiáng)大于I個(gè)大氣壓或一般的周圍環(huán)境大氣壓的其它應(yīng)用中和沿著管道的一些位置上。最佳如圖4中詳細(xì)地所示，減壓器40包括外殼44，外殼44優(yōu)選具有圓柱形罐筒的形狀，包括限定內(nèi)部空間48、第一端50和第二端52的環(huán)形側(cè)壁46。第一端50限定進(jìn)入內(nèi)部空間的開口 54，端壁56橫跨環(huán)形側(cè)壁46的第二端布置。該環(huán)形側(cè)壁具有從第一端50延伸到第二端52的第一長度LI。`減壓器40還具有從環(huán)形側(cè)壁46的第一端50延伸到內(nèi)部空間48內(nèi)的內(nèi)部環(huán)形套筒58。環(huán)形套筒58具有細(xì)長的圓柱形本體，其限定入口 62、出口 64和從入口 62延伸到出口 64的通道(例如，通孔)63。入口 62優(yōu)選大體上與開口 54共同延伸，環(huán)形套筒58優(yōu)選在入口 62附近與環(huán)形側(cè)壁46的第一端50連接。在所示設(shè)置中，法蘭60在入口 62處從圓柱形本體徑向向外延伸，并在第一端50通過例如焊接、緊固件和/或粘合劑連接到環(huán)形壁46的內(nèi)表面或頂邊緣。(所有方向參考，例如上、下、左、右等，都是為了方便來參考附圖，并非用于限制。)但是，內(nèi)部環(huán)形套筒58可通過任何設(shè)置在外殼44的內(nèi)部空間48中被固定就位，該設(shè)置足以引導(dǎo)流體流入環(huán)形套筒58的入口 62，其阻止流體在任何路徑進(jìn)入外殼44，除了穿過環(huán)形套筒58流動。出口 64沿著通道的軸線和入口 62相對并與端壁56間隔開。環(huán)形套筒58從第一端50延伸到外殼44的內(nèi)部空間48內(nèi)第二長度L2，第二長度L2小于第一長度LI，由此在出口 64和端壁56之間形成末端間隙67，該間隙可具有沿著通道63的軸線從出口 64延伸到端壁56的軸向距離Gl。環(huán)形套筒58還從環(huán)形側(cè)壁46徑向向內(nèi)間隔開，由此在環(huán)形側(cè)壁46和環(huán)形套筒58之間圍繞環(huán)形套筒58形成環(huán)形間隙65。環(huán)形間隙65優(yōu)選在環(huán)形側(cè)壁46和環(huán)形套筒58之間具有至少一徑向距離G2，該距離足以允許流體從出口 64朝著環(huán)形側(cè)壁46的第一端50在環(huán)形套筒58和環(huán)形側(cè)壁46之間的環(huán)形間隙65內(nèi)沿著逆流方向行進(jìn)。如下面將要詳細(xì)描述的，徑向距離G2可沿著長度L2是恒定的，或徑向距離G2可沿著長度L2改變。外殼44穿設(shè)有通過端壁56的第一組孔隙66a或通孔和穿過環(huán)形側(cè)壁46的第二組孔隙66b。至少一個(gè)并且優(yōu)選多個(gè)穿過端壁56的孔隙66a與環(huán)形套筒58的開口 64軸向相對對準(zhǔn)。另外，至少一個(gè)并且優(yōu)選多個(gè)穿過環(huán)形側(cè)壁46的孔隙66b沿著長度L2與環(huán)形套筒58徑向相對布置。優(yōu)選地，孔隙66b沿著長度L2在離出口 64不同距離處與環(huán)形套筒58徑向相對穿過環(huán)形側(cè)壁46。在一個(gè)實(shí)施例中，孔隙66b設(shè)置在沿著環(huán)形側(cè)壁46從第二端52朝向第一端50的長度軸向間隔開的圓周排內(nèi)；然而，孔隙66a、66b可以設(shè)置成其它排列或任意排列，優(yōu)選地，有數(shù)個(gè)孔隙沿著環(huán)形側(cè)壁46在軸向上離開口 64不同距離處與環(huán)形套筒58相對設(shè)置。優(yōu)選地，環(huán)形側(cè)壁46和環(huán)形套筒58被設(shè)置成迫使流體在穿過外殼44之前流過開口 64。環(huán)形套筒58優(yōu)選沿著其整個(gè)長度沒有被穿孔，S卩，是實(shí)心的。此外，在環(huán)形套筒58到環(huán)形側(cè)壁46的連接的上游延伸的環(huán)形側(cè)壁46的任何部分都沒有被穿孔，以阻止流體在穿過環(huán)形套筒58之前穿過環(huán)形側(cè)壁46。如圖3-4所不,減壓器40優(yōu)選具有圓形橫截面，并形成圓柱形外殼44和圓柱形環(huán)形套筒58，環(huán)形套筒58沿著縱向軸線68與環(huán)形側(cè)壁46同軸。在本實(shí)施例中，環(huán)形套筒58平行于環(huán)形側(cè)壁46。然而，如下面將更詳細(xì)描述的，根據(jù)本公開內(nèi)容，其它形狀也可用于減壓器40。同樣如圖4中最佳所示，端壁56具有正交于軸線68的大致平坦形式，具有在端壁56的平坦表面和環(huán)形側(cè)壁46的圓柱形表面之間的平緩曲率或圓角。在操作中，當(dāng)加壓流體70流過閥入口 72并流過閥42時(shí)，閥塞74能夠允許從完全封閉位置到完全打開位置的可變流速，在完全閉合位置上，沒有流動，在完全打開位置上，有穿過閥42并流出閥出口 76的充分流動，環(huán)形側(cè)壁46的第一端50被連接到閥出口 76，使得例如流出閥的蒸汽等加壓流體必須被引導(dǎo)穿過開口 54和入口 62，并穿過減壓器40。不受理論約束，一般認(rèn)為在低流速下，加壓流體流過環(huán)形套筒58，流出出口 64，并直接流經(jīng)外殼44的端壁56的第一組孔隙66a，而沒有任何實(shí)質(zhì)性流量的流體沿著環(huán)形側(cè)壁46逆流，并流出任意第二組孔隙66b。隨著流速增加并且第一組孔隙66a達(dá)到流動容量，多余的加壓流體將朝著第一端50沿著在環(huán)形套筒58和環(huán)形側(cè)壁46之間的環(huán)形間隙65逆向或反向上流動，并越來越多地流經(jīng)環(huán)形側(cè)壁46的孔隙66b。隨著對于減壓器40的流速繼續(xù)增加，多余的加壓流體將進(jìn)一步從出口 64朝著第一端50沿著環(huán)形間隙65行進(jìn)，直到穿過外殼44的所有孔隙66b達(dá)到容量。之后，隨著穿過減壓器40的流速減小，加壓流體的流動將沿著環(huán)形間隙65向下退回，使得流體將不再流過離第一個(gè)最遠(yuǎn)間隔的孔隙66b，然后流體不再流過下一個(gè)最遠(yuǎn)的孔隙等等，直到流體再次基本上僅僅流過孔隙66a。圖3中示出的閥組件是調(diào)節(jié)閥42 ;然而，減壓器40可同樣同于其它的閥組件。調(diào)節(jié)閥42包括閥體78，閥體78限定從閥入口 72延伸到閥出口 76的流體流動通道80。例如閥塞74等流動控制部件適于以任 何足夠的方式來選擇性地打開和/或閉合流體流動通道80。調(diào)節(jié)閥42優(yōu)選還包括冷卻罩82，冷卻罩82圍繞并延伸超過減壓器40的遠(yuǎn)端。調(diào)節(jié)閥42還優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)噴水歧管84，噴水歧管84延伸到冷卻罩82內(nèi)，并被設(shè)置成將水以噴霧狀噴入冷卻罩內(nèi)與減壓器40流體連通的腔室內(nèi)。因此，當(dāng)蒸汽例如穿過調(diào)節(jié)閥42和減壓器40時(shí)，蒸汽將隨后穿過冷卻罩82并在排出排放開口 86之前由來自噴水歧管84的水噴霧冷卻?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，減壓器40被顯示為適于沿著遠(yuǎn)離閥的管道90使用。在這種環(huán)境中，減壓器40被固定到具有從其穿過的中心流動孔94的法蘭92。法蘭92適于通過本領(lǐng)域已知的方式固定于相對的管段法蘭96a、96b之間。流動孔94對準(zhǔn)內(nèi)部環(huán)形套筒58的入口 62，并被設(shè)置成使從管道的上游側(cè)流動的加壓流體將流過流動孔94、流過內(nèi)部環(huán)形套筒58并流出出口 64，并從那里以前面描述的方式經(jīng)過孔隙66a、66b流入減壓器40的下游側(cè)。減壓器40的其它部分基本與前述相同，因此為了簡潔而不再重復(fù)描述。在圖3-5中所示的任一示例性使用環(huán)境中，圍繞減壓器40的管道部分90和/或護(hù)罩82從環(huán)形側(cè)壁46徑向向外間隔開一段距離，以提供環(huán)形間隙，該環(huán)形間隙足以允許流過孔隙66a、66b的流體穿過其間和下游上的環(huán)形空間或間隙。圖6示出了減壓器40a的稍微改進(jìn)的設(shè)計(jì)。減壓器40a與減壓器40基本相似，區(qū)別在于內(nèi)部環(huán)形套筒58具有至少一個(gè)錐形的外環(huán)形表面100，使得環(huán)形套筒58與環(huán)形側(cè)壁46在入口 62附近徑向間隔開第一距離dl，并在出口 64處徑向間隔開第二距離d2，其中第二距離d2大于第一距離dl。因此，在這種設(shè)置中，形成在環(huán)形套筒58和環(huán)形側(cè)壁46之間的環(huán)形間隙65是錐形的，隨著流體從出口 64朝著環(huán)形側(cè)壁46的第一端50沿相反方向流回而變得更窄。如圖6中右半部分所示，錐形的環(huán)形間隙65可形成有圓錐形的環(huán)形套筒58，使得套筒的內(nèi)直徑同套筒的外直徑一樣逐漸縮小；然而，也可使用其它形狀。例如，如圖6的左半側(cè)所示，套筒58可具有這樣的橫截面形狀，套筒的內(nèi)直徑沿著套筒的長度基本恒定，而外直徑連續(xù)地變化?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7,另一種減壓器40b包括外殼44和內(nèi)部環(huán)形套筒58,夕卜殼44具有限定內(nèi)部空間48、第一端50和第二端52的環(huán)形側(cè)壁46，內(nèi)部環(huán)形套筒58是未穿孔的，其從第一端50延伸到內(nèi)部空間48·，并從環(huán)形側(cè)壁46徑向向內(nèi)間隔開。所有這些與前面描述的減壓器40基本相似。但是，與減壓器40的區(qū)別在于減壓器40b包括橫越環(huán)形側(cè)壁46的第二端52設(shè)置的端壁56b，其中端壁56b是半球狀的，具有一個(gè)半徑r，該半徑r還對應(yīng)于環(huán)形側(cè)壁46的半徑。與減壓器40相似，多個(gè)孔隙66a、66b穿過環(huán)形側(cè)壁46上的外殼44和端壁56b。減壓器40b通過這里結(jié)合減壓器40所述的相同方式來工作?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，公開了減壓器40c的另一變形，其中，通過縮窄環(huán)形側(cè)壁46而不是環(huán)形套筒58的外表面，在環(huán)形套筒58和環(huán)形側(cè)壁46之間的環(huán)形間隙65從在套筒58的出口 64處的最寬點(diǎn)變窄到鄰近側(cè)壁的第一端50的最窄點(diǎn)。另外，端壁56b為半球狀，具有半徑r，類似于圖7的減壓器40b。在該變形中，環(huán)形側(cè)壁46優(yōu)選具有截頭圓錐體的截面形狀，其距離縱向軸線68在第一端50具有第一半徑rl并在第二端52具有第二半徑r2,其中半徑r2大于半徑rl。減壓器40c還包括在環(huán)形側(cè)壁46和端壁56c上穿過外殼44設(shè)置的多個(gè)孔隙66a、66b。減壓器40c通過類似于前面結(jié)合減壓器40所述的方式工作。減壓器40a和減壓器40c分別具有錐形的環(huán)形間隙65，其從鄰近出口 64的較寬尺寸變化到鄰近環(huán)形側(cè)壁46的第一端50的較窄尺寸，該錐形的環(huán)形間隙影響流體動力和減壓器的流動系數(shù)Cv的變化。
結(jié)合具體附圖描述的外殼44和內(nèi)部環(huán)形套筒58的示例性形狀可根據(jù)本公開的原理通過多種不同的方式來改進(jìn)。例如，盡管這里描述的減壓器大致沿著單個(gè)軸線軸向?qū)?zhǔn)，并在橫截面上呈大致圓形，例如圓柱形或圓錐形，但是該公開內(nèi)容并不限于這些形狀和常規(guī)的幾何形狀。因此，例如，根據(jù)本公開內(nèi)容的基本原理的減壓器可具有與外殼沒有同軸的內(nèi)部環(huán)形套筒，或者減壓器可具有非圓形的橫截面形狀，例如橢圓形、正方形或其它多邊形，其它的非規(guī)則幾何形狀也落入本公開內(nèi)容的基本原理內(nèi)。這里公開的減壓器可由任何適當(dāng)材料制成，例如鋼或者不銹鋼，其通過本領(lǐng)域已知的適當(dāng)焊接或其它連接機(jī)械裝置組裝?？紫犊赏ㄟ^例如鉆孔或澆鑄等任何合適的方式形成。這里公開的減壓器可以是任何合適尺寸，并根據(jù)特殊應(yīng)用而具有不同的形狀。對于這里公開的減壓器的一個(gè)期望應(yīng)用是用于工業(yè)管道應(yīng)用中，尺寸大小將被適當(dāng)調(diào)整以用于這種管道和閥。不限于理論，一般認(rèn)為不同于已知的減壓器，在一些設(shè)置中，這里公開的減壓器可提供可變的有效節(jié)流區(qū)域，加壓流體根據(jù)穿過減壓器的流量流過有效節(jié)流區(qū)域，而不使用任何移動部件。因此，不限于理論，還認(rèn)為在一些設(shè)置中，減壓器的有效Cv能夠響應(yīng)于流體流動的變化來改變，不需要任何移動部件，而是僅僅依賴于穿過減壓器的流體動力。這里公開的減壓器特別適合用作對于例如蒸汽調(diào)節(jié)等應(yīng)用的可變下游節(jié)流件，在該應(yīng)用中需要具有涵蓋數(shù)個(gè)不同操作條件的下游節(jié)流件。然而，減壓器還可用于具有恒定操作條件的管道中。通過前面的描述，關(guān)于減壓器的多種改進(jìn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。因此，該描述僅僅是示例性的，其目的是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造并利用本發(fā)明，并教導(dǎo)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。本 發(fā)明保留對落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有改進(jìn)的獨(dú)有權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種用于加壓管道的減壓器，包括: 外殼，其具有環(huán)形側(cè)壁和端壁，所述環(huán)形側(cè)壁限定內(nèi)部空間、第一端和第二端，所述第一端限定進(jìn)入所述內(nèi)部空間的開口，所述環(huán)形側(cè)壁具有從所述第一端到所述第二端的第一長度，以及所述端壁橫跨所述第二端布置； 環(huán)形套筒，其從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)，所述環(huán)形套筒具有與所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端連接的入口、布置在所述內(nèi)部中間內(nèi)并與所述端壁間隔開的出口和從所述入口延伸到所述出口的通道，所述環(huán)形套筒延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)第二長度，其中所述第二長度小于所述第一長度； 環(huán)形間隙，其圍繞所述環(huán)形套筒，所述環(huán)形間隙設(shè)置在所述環(huán)形側(cè)壁和所述環(huán)形套筒之間； 第二間隙，其位于所述端壁和所述環(huán)形套筒的所述出口之間； 第一組孔隙，其穿過所述端壁；以及 第二組孔隙，其穿過所述環(huán)形側(cè)壁，其中第二組孔隙中的至少一個(gè)第一孔隙沿著所述第二長度與所述環(huán)形套筒相對布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒是未被穿孔的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減壓器，其特征在于，所述第二組孔隙的至少一個(gè)第二孔隙位于所述第一孔隙和所述入口之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒鄰近所述第一端被連接到所述環(huán)形側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒包括圍繞所述入口的環(huán)形法蘭，所述環(huán)形法蘭在所述第一端被連接到所述環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減壓器，其特征在于，沒有孔隙穿過所述第一端和所述環(huán)形套筒的入口之間的環(huán)形側(cè)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒平行于所述環(huán)形側(cè)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒與所述環(huán)形側(cè)壁在所述入口附近徑向間隔第一距離并在所述出口處徑向間隔第二距離，其中所述第二距離大于所述第一距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的減壓器，其特征在于，所述環(huán)形套筒具有沿著所述第二長度與所述環(huán)形側(cè)壁相對的錐形外表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓器，其特征在于，穿過所述環(huán)形側(cè)壁的所述第二組孔隙的各個(gè)孔隙的軸線正交于所述環(huán)形側(cè)壁的軸線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減壓器，其特征在于，所述第二組孔隙的至少一些孔隙的軸線與所述環(huán)形側(cè)壁的軸線不正交。
12.一種用于加壓管道的閥組件，所述閥組件包括: 閥，其包括本體和流動控制部件，所述本體限定從閥入口延伸到閥出口的通道，所述流動控制部件適用于選擇性地打開和/或閉合所述通道； 減壓器，其與閥出口可操作地連接，所述減壓器包括: 外殼，其具有限定內(nèi)部空間的環(huán)形側(cè)壁和端壁，所述環(huán)形側(cè)壁具有第一端、第二端和從所述第一端到所述第二端 的第一長度，其中所述第一端限定進(jìn)入所述內(nèi)部空間的開口，所述內(nèi)部空間可操作地連接到所述閥出口，以收容來自所述閥出口的流體，所述端壁橫跨所述第二端布置； 環(huán)形套筒，其從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)，所述環(huán)形套筒具有與所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端連接的入口和與所述端壁間隔開的出口，其中所述出口從所述環(huán)形側(cè)壁的所述第一端延伸到所述內(nèi)部空間內(nèi)第二距離，其中所述第二距離小于第一距離； 環(huán)形間隙，其位于所述環(huán)形側(cè)壁和所述環(huán)形套筒之間； 軸向間隙，其位于所述環(huán)形套筒的所述出口和所述外殼的所述端壁之間； 第一組孔隙，其穿過所述端壁；以及 第二組孔隙，其穿過所述環(huán)形側(cè)壁，其中所述第二組孔隙中的至少一個(gè)第一孔隙沿第二長度與所述環(huán)形套筒相對布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥組件，其特征在于，所述閥包括蒸氣調(diào)節(jié)閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥組件，其特征在于，還包括冷卻罩和噴水歧管，所述冷卻罩圍繞所述減壓器，所述噴水歧管由所述冷卻罩支撐，并被設(shè)置成將水噴入與所述減壓器流體連通的腔室內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閥組件，其特征在于，還包括與所述閥出口可操作地連接的管段，所述 管段圍繞所述減壓器，并與所述減壓器徑向間隔開。
全文摘要
本發(fā)明公開了減壓器，在一些實(shí)施例中，減壓器被設(shè)計(jì)用在加壓管道中來向例如蒸氣或水等過程流體的流動提供可變抵抗，而不需要移動部件。減壓器具有細(xì)長的外殼和從外殼徑向向內(nèi)間隔開的內(nèi)套筒。外殼由具有開口端和與開口端相對的端壁的外環(huán)形壁限定。內(nèi)套筒和外殼在開口端附近連接。內(nèi)套筒限定延伸到由外殼限定的腔室內(nèi)的通道，并具有與端壁間隔開的出口。外環(huán)形壁和端壁被穿過其延伸的多個(gè)流動孔穿孔，套筒優(yōu)選沒有穿孔。
文檔編號F16K49/00GK103244747SQ20131005795
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者W·V·菲茨格拉爾德 申請人:費(fèi)希爾控制國際公司