具有多個(gè)流修改區(qū)域的限流器的制造方法
【專利說明】
[0001] 相交申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)要求2014年5月1日提交的美國(guó)臨時(shí)專利No. 61/987, 229的優(yōu)先權(quán)，其名稱 為"restrictor Members, Restrictor assembly, and systems comprised thereof(限 流器部件、限流器組件和包括它們的系統(tǒng)）"。該臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用而整體地結(jié)合在 本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本文公開的主題涉及流體流技術(shù)的改進(jìn)，特別論述了解決了先導(dǎo)（pilot)操作式 卸壓閥的操作問題的限流器的實(shí)施例。
【背景技術(shù)】
[0003] -般而言，卸壓閥可用來允許流體響應(yīng)于壓力超過某些設(shè)計(jì)極限而流出系統(tǒng)或容 器。先導(dǎo)操作式卸壓閥系統(tǒng)（也稱為"P0RV組件"）是一類卸壓閥系統(tǒng)，其使用系統(tǒng)壓力來 使密封元件（例如，活塞）保持抵靠著閥座。產(chǎn)生的密封防止流體在正常操作條件（例如， 正常壓力）期間通過PORV組件從系統(tǒng)（或容器）排出。如名稱所表示，PORV組件還包括 與主閥聯(lián)接的先導(dǎo)閥。此構(gòu)造允許先導(dǎo)閥在有過壓力事件的情況下從主閥排出流體。主閥 中的壓力減小會(huì)使活塞移動(dòng)，以及從系統(tǒng)中排出流體。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到合適水平時(shí)，先導(dǎo) 閥將關(guān)閉，這又允許主閥加壓，以關(guān)閉密封元件和使密封元件密封性地抵靠著閥座。
[0004] PORV組件和有關(guān)裝置通常將包括構(gòu)造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)流體流的限流器或有關(guān)裝置。在 許多PORV組件中，限流器出現(xiàn)在先導(dǎo)閥上游。此構(gòu)造允許限流器修改系統(tǒng)流體的流參數(shù) (例如，速度和/或壓力），以允許先導(dǎo)閥根據(jù)其設(shè)計(jì)要求和/或系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)格來打開、關(guān) 閉或以別的方式工作。名義上，限流器解決了閥組件中的不穩(wěn)定性，不穩(wěn)定性可阻礙主閥在 合適的過壓水平下打開，并且因而，增大在過壓事件期間損傷容器和/或系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005] 在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，限流器引導(dǎo)系統(tǒng)流體通過孔，孔具有對(duì)流參數(shù)施加合適變化的尺 寸。這個(gè)孔典型地限制系統(tǒng)流體流，從而對(duì)限流器的出口處的流提供有利于流體回路的設(shè) 計(jì)和/或在PORV組件上的實(shí)現(xiàn)的流屬性。限流器的一些設(shè)計(jì)允許最終用戶調(diào)節(jié)孔尺寸，以 改變出口處的流體的流屬性。這個(gè)特征可減小由于在先導(dǎo)閥之間固有的微小操作差異所引 起的不穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開描述了對(duì)限流器的改進(jìn)，限流器可產(chǎn)生具有流屬性的工作流體流，以使其 較好地匹配下游先導(dǎo)閥和在PORV組件上出現(xiàn)的有關(guān)閥裝置。在高水平下，這些改進(jìn)對(duì)限流 器裝置中的流徑提供多個(gè)流修改區(qū)域（也稱為"孔區(qū)域"）。這些區(qū)域?qū)⒘鲝降膮^(qū)域構(gòu)造成 在出口處產(chǎn)生具有優(yōu)選流屬性的流。
[0007] 如本文提到的那樣，限流器裝置的實(shí)施例可具有兩件式結(jié)構(gòu)，兩件式結(jié)構(gòu)具有本 體部件和轉(zhuǎn)子部件。本體部件可具有一對(duì)彼此相交的貫通膛孔，它們各自沿縱向和橫向在 本體部件上延伸。轉(zhuǎn)子部件可插入到橫向膛孔中，以定位流結(jié)構(gòu)，流結(jié)構(gòu)限定流徑的第一流 域（flow area)。縱向膛孔可具有入口和出口，以允許工作流體流過本體部件，并且因而，傳 送通過第一流域。在入口處，縱向膛孔可結(jié)合螺紋，螺紋將實(shí)施例構(gòu)造成與PORV組件的流 體回路（例如管子、管、管道等）固定。限流器裝置也可在例如外表面上結(jié)合螺紋（或其它 連接性元件），螺紋將限流器裝置構(gòu)造成聯(lián)接出口與流體回路，以允許離開限流器裝置的工 作流體進(jìn)入先導(dǎo)閥。在出口處，縱向膛孔可限定流徑的第二流域。這個(gè)第二流域與第一流 域間隔開，第二流域通常結(jié)合到本體部件中作為鉆孔和/或插件。
[0008] 沿著流徑的流修改區(qū)域的構(gòu)造可影響經(jīng)過本體部件從入口到出口的工作流體流 的流屬性。寬泛地講，本文的實(shí)施例可根據(jù)孔參數(shù)構(gòu)造而成，在一個(gè)示例中，孔參數(shù)確定流 修改區(qū)域的流域之間的比率。這個(gè)比率可反映流徑中的流修改區(qū)域的相對(duì)位置，如以下公 式（1)中顯示的那樣，
其中，R。是孔參數(shù)，F(xiàn)A是流徑的第一流修改區(qū)域的流域，而FA D是流徑的第二流修改區(qū) 域的流域，其中，第二流修改區(qū)域在第一流修改區(qū)域下游。對(duì)于上面論述和下面詳細(xì)論述的 具有兩個(gè)流域的限流器裝置的實(shí)施例，該比率量化第二流域（例如，在出口處）與第一流域 的關(guān)系。
[0009] 孔參數(shù)可規(guī)定尺寸，尺寸將流徑構(gòu)造成降低工作流體流的速度和壓力。但是，這些 尺寸不會(huì)損害限流器裝置的流量。在一個(gè)實(shí)施例中，限流器裝置構(gòu)造成調(diào)節(jié)流修改區(qū)域中 的一個(gè)或多個(gè)的尺寸。這個(gè)特征有利于對(duì)孔參數(shù)R。分配值，例如，其中，孔參數(shù)R。小于10。 在一些實(shí)施例中，裝置構(gòu)造成調(diào)節(jié)尺寸，以對(duì)孔參數(shù)R。分配5或更小的值，并且甚至1或更 小的值，如期望的那樣。值得注意的是，與單孔裝置相比，即，在上游區(qū)域的流域大于下游區(qū) 域的流域的情況下，本文的實(shí)施例阻尼效應(yīng)可用來調(diào)整進(jìn)入和離開先導(dǎo)閥的系統(tǒng)流體流之 間的流比率。這些實(shí)施例可將流比率設(shè)定成使先導(dǎo)閥操作的水平，該操作有利于從主閥的 閥座上提升密封元件（例如，活塞）。在操作期間，這個(gè)特征消除了往往與單孔裝置設(shè)計(jì)的 限流器相關(guān)聯(lián)的不穩(wěn)定性。
[0010] 技術(shù)方案1. 一種限流器，包括： 具有膛孔的本體部件，所述膛孔具有入口、出口和縱向軸線，所述膛孔沿著所述縱向軸 線形成流徑，所述流徑構(gòu)造成在所述入口和所述出口之間引導(dǎo)工作流體，所述流徑具有在 所述入口和所述出口之間的第一孔區(qū)域，以及沿著所述縱向軸線與所述第一孔區(qū)域間隔開 的、靠近所述出口的第二孔區(qū)域， 其中，所述第一孔區(qū)域和所述第二孔區(qū)域分別具有第一流域和第二流域，它們各自構(gòu) 造成對(duì)所述第二流域與所述第一流域的比率分配小于10的值。
[0011] 技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的限流器，其中，所述第二流域與所述本體部件 一體地形成。
[0012] 技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的限流器，其中，所述本體部件在所述縱向軸線 上具有形成所述出口的開口，以及其中，所述開口限定所述流徑的第二流域。
[0013] 技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的限流器，其中，所述限流器進(jìn)一步包括構(gòu)造成 插入到所述本體部件中的轉(zhuǎn)子部件，所述轉(zhuǎn)子部件包括流結(jié)構(gòu)，所述流結(jié)構(gòu)位于所述流徑 中，形成所述第一流域或所述第二流域中的一個(gè)。
[0014] 技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的限流器，其中，所述流結(jié)構(gòu)位于所述第一孔區(qū) 域中。
[0015] 技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案4所述的限流器，其中，所述轉(zhuǎn)子部件構(gòu)造成相對(duì)于所 述本體部件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，以及其中，所述運(yùn)動(dòng)動(dòng)作使所述流結(jié)構(gòu)構(gòu)造成在所述流徑中處 于第一位置和第二位置，所述第二位置不同于所述第一位置。
[0016] 技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的限流器，其中，所述第一流域和所述第二流域 構(gòu)造成對(duì)所述比率分配5或更小的值。
[0017] 技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的限流器，其中，所述第一流域和所述第二流域 構(gòu)造成將引入到所述流徑中的工作流體的壓力從所述入口處的第一壓力減小到所述第一 孔區(qū)域下游的第二壓力，減小到所述第二孔區(qū)域下游的第三壓力，以及和其中，所述第三壓 力小于所述第一壓力和所述第二壓力中的各個(gè)。
[0018] 技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方