高容量线性阀笼制造技术

本发明专利技术公开一种用于控制阀的阀笼，阀笼具有：具有内表面和外表面的圆周壁、形成为穿过所述壁的多个第一通道、以及形成为穿过所述壁的多个第二通道。所述多个第一通道各自包含上部部分和在远离所述上部部分的方向上逐渐减小的下部部分。多个第二通道位于第一通道的相邻下部部分之间。

High capacity linear valve cage

The invention discloses a control valve for valve cage, the cage has having a circumferential wall, the inner surface and the outer surface is formed into a plurality of first channel, through the wall and formed into a plurality of second channels through the wall. The plurality of first passages each comprise an upper portion and a lower portion that is gradually reduced in a direction away from the upper portion. A plurality of second channels are located between the adjacent lower portions of the first channel.

【技术实现步骤摘要】
高容量线性阀笼
本公开内容一般来说涉及流体调节器/控制阀，并且更特定来说涉及用于流体调节器/控制阀的线性阀笼。
技术介绍
在典型的流体调节器/控制阀中，当阀塞从闭合位置移动到打开位置时，阀笼可以为阀塞提供引导，其中，阀塞在闭合位置密封地接合阀座并且在打开位置与阀座远离设置。当阀处于打开位置时，流体从阀入口流入、通过阀座与阀塞之间的通道、通过阀笼并从阀出口退出。除引导阀塞以外，阀笼可还用于另外的功能，譬如在阀塞缩回时控制流体流动的量、减少噪声等。参见图1，典型的流体调节器10(例如TypeMR108Direct-OperatedBackpressureRegulator)被示出并通常包含标准控制阀100和标准致动器200。控制阀100通常包含具有入口110和出口115的阀体105以及设置于入口110与出口115之间的通道120。阀座125设置于位于入口110与出口115之间的通道120中，并且阀笼130相邻阀座125设置于阀体105内。流体控制构件(例如阀塞135)位于阀体105内并且设置于阀笼130内。阀塞135与阀座125相互作用以控制通过阀体105的流体流动，以使阀塞135在闭合位置密封地接合阀座125并且在打开位置远离阀座125间隔开。阀杆140一端连接至阀塞135，并且另一端连接至致动器200。致动器200控制阀塞135在阀笼130内的移动，阀笼130相邻阀座125并接近阀塞135定位以便为阀塞135提供引导。在某些应用中，控制阀100的阀笼130可以是高流量或快开式阀笼，譬如图2中所示的高流量阀笼300。例如，当控制阀100在具有大范围的可变性的低流量条件和高流量条件下操作时，高流量阀笼300能够使用。这些应用可在最初打开时要求阀稳定性、但增大的容量以适应流量要求。阀笼300是圆柱形的并具有允许到阀笼300中的流体流动的圆周壁305。多个通道310被形成为穿过圆周壁305以允许通过圆周壁305的流体流动并且围绕圆周壁305间隔开。在高流量阀笼300中，通道通常为正方形或矩形并且一旦阀塞从闭合位置移动到打开通道310的位置便允许通过通道的高初始(highinitial)流体流动。很可惜，高流量阀笼300的一个缺点在于，高初始流体流动使得高流量阀笼300不稳定，因为存在奔涌通过阀笼300的大初始流体流动。此可导致气穴现象和其它不期望流体流动问题。在其它应用中，控制阀100的阀笼130可以是低流量阀笼，例如图3中所示的线性阀笼400。例如，线性阀笼400可在控制阀100在低流量条件下操作时使用，从而增大阀的最初打开时的阀稳定性。阀笼400是圆柱形的并具有允许到阀笼400中的流体流动的圆周壁405。多个通道410被形成为穿过圆周壁405以允许通过圆周壁405的流体流动并围绕圆周壁405间隔开。在线性阀笼400中，通道410具有上部部分415和下部部分430。通道410的上部部分415由顶部壁420和一对相对、平行、大致垂直的侧壁425界定，以使上部部分415为大致矩形，很像上述高流量阀笼300中的通道310。通道410的下部部分430由第一下部壁435和第二下部壁440界定，第一下部壁435和第二下部壁440不平行并彼此成角度，以使第一下部壁435和第二下部壁440之间的距离W在距上部部分415的距离增大时减小。换句话说，第一下部壁435和第二下部壁440之间的距离W在邻近线性阀笼400的底部445处最小并且随着第一下部壁435和第二下部壁440朝向侧壁425或朝向线性阀笼400的顶部450延伸而增大。由于通道410的下部部分430的第一下部壁435和第二下部壁440之间的变化距离W，当阀塞135从闭合位置移动到打开通道410的位置时，允许较小初始流体流动通过通道410。随着阀塞135继续进一步移动并且通道410的较大部分打开时，下部部分430的第一下部壁435和第二下部壁440之间的变化距离W允许较大流体流动通过通道410。此较小初始流体流动和当阀塞135移动时流体流动的逐渐增大提供通过线性阀笼400的更稳定流体流动，而非高流量阀笼300遇到的初始高容量流体冲涌。然而，线性阀笼400的一个缺点在于，在某些系统中，提供稳定流体流动的通过通道410的初始流体流动太小并允许压力在控制阀100内累积。此压力累积可具有不期望影响，譬如，在阀塞135已移动足够远以允许通过通道410的较大流体流动之前，因增大的压力而启动系统中的安全泄压阀。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示例性方面，控制阀包括：阀体，其具有入口和出口；阀座，其位于所述阀体的位于所述入口与所述出口之间的通道中；阀塞，其位于所述阀体内；以及阀笼，所述阀笼设置在所述阀体内，所述阀笼与所述阀座相邻并接近所述阀塞以为所述阀塞提供引导。阀塞位于所述阀体内并且能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述阀塞在所述闭合位置密封地接合所述阀座，所述阀塞在所述打开位置与所述阀座远离间隔开。阀笼包括：圆周壁，其具有内表面和外表面；多个第一通道，其被形成为穿过所述圆周壁；以及多个第二通道，其被形成为穿过所述圆周壁。该多个第一通道在所述内表面与所述外表面之间延伸并包含上部部分和下部部分，其中所述下部部分在远离所述上部部分的方向上逐渐减小。该多个第二通道在所述内表面与所述外表面之间延伸并且位于第一通道的相邻下部部分之间。进一步根据本专利技术的前述示例性方面中的任一者或多者，控制阀可以任一组合进一步包含以下优选形式中的任一者或多者。在一个优选形式中，所述多个第一通道中的每一个通道的所述上部部分均为矩形。在另一优选形式中，所述多个第一通道中的每一个通道的所述下部部分均包含彼此不平行并且成角度的第一和第二下部壁。在另一优选形式中，所述第一下部壁与所述第二下部壁之间的距离随着距所述第一通道的所述上部部分的距离增大而减小，从而随着所述阀塞从所述阀座进一步移动，允许较大流体流动通过所述第一通道。在另一优选形式中，所述多个第二通道包含上部部分和下部部分，并且所述下部部分在从圆周壁的顶端到圆周壁的底端的方向上逐渐减小。在另一优选形式中，所述多个第二通道中的每一个通道均包含相对的壁，并且所述相对的壁之间的距离随着距所述第二通道的所述上部部分的距离增大而减小，从而随着所述阀塞从所述阀座进一步移动，允许较大流体流动通过所述第二通道。在另一优选形式中，所述第二通道具有选自包含以下形状的组的形状：圆形、正方形、矩形、三角形、卵形、星形、多边形和不规则形状。根据本专利技术的另一示例性方面，一种流体调节器包括致动器和以可操作方式连接至所述致动器的控制阀。所述控制阀包括：阀体，其具有入口和出口；阀座，其位于所述阀体的位于所述入口与所述出口之间的通道中；阀塞，其位于所述阀体内；以及阀笼，所述阀笼设置在所述阀体内，所述阀笼相邻所述阀座并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导。阀塞能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述阀塞在所述闭合位置密封地接合所述阀座，所述阀塞在所述打开位置与所述阀座远离间隔开。阀笼包括：圆周壁，其具有内表面和外表面；多个第一通道，其被形成为穿过所述圆周壁；以及多个第二通道，其被形成为穿过所述圆周壁。该多个第一通道在所述内表面与所述外表面之间延伸并包含上部部分和下部部分，其中所述下部部分在远离所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制阀，包括：阀体，所述阀体具有入口和出口；阀座，所述阀座位于所述阀体的在所述入口与所述出口之间的通道中；阀塞，所述阀塞位于所述阀体内并且能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述阀塞在所述闭合位置密封地接合所述阀座，所述阀塞在所述打开位置与所述阀座远离间隔开；以及阀笼，所述阀笼设置在所述阀体内，所述阀笼与所述阀座相邻并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导，所述阀笼包括：圆周壁，所述圆周壁具有内表面和外表面；多个第一通道，所述多个第一通道被形成为穿过所述圆周壁并在所述内表面与所述外表面之间延伸，所述多个第一通道中的每一个通道包含上部部分和下部部分，其中，所述下部部分在远离所述上部部分的方向上逐渐减小；以及多个第二通道，所述多个第二通道被形成为穿过所述圆周壁并在所述内表面与所述外表面之间延伸，所述第二通道位于第一通道的相邻的下部部分之间。

【技术特征摘要】
2015.10.12 US 62/240,089;2015.12.08 US 14/962,4711.一种控制阀，包括：阀体，所述阀体具有入口和出口；阀座，所述阀座位于所述阀体的在所述入口与所述出口之间的通道中；阀塞，所述阀塞位于所述阀体内并且能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述阀塞在所述闭合位置密封地接合所述阀座，所述阀塞在所述打开位置与所述阀座远离间隔开；以及阀笼，所述阀笼设置在所述阀体内，所述阀笼与所述阀座相邻并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导，所述阀笼包括：圆周壁，所述圆周壁具有内表面和外表面；多个第一通道，所述多个第一通道被形成为穿过所述圆周壁并在所述内表面与所述外表面之间延伸，所述多个第一通道中的每一个通道包含上部部分和下部部分，其中，所述下部部分在远离所述上部部分的方向上逐渐减小；以及多个第二通道，所述多个第二通道被形成为穿过所述圆周壁并在所述内表面与所述外表面之间延伸，所述第二通道位于第一通道的相邻的下部部分之间。2.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述多个第一通道中的每一个通道的所述上部部分均为矩形。3.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述多个第一通道中的每一个通道的所述下部部分均包含彼此不平行且成角度的第一下部壁和第二下部壁。4.根据权利要求3所述的控制阀，其中，所述第一下部壁与所述第二下部壁之间的距离随着距所述第一通道的所述上部部分的距离增大而减小，以使得随着所述阀塞从所述阀座进一步移动，允许较大流体流动通过所述第一通道。5.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述多个第二通道包含上部部分和下部部分，并且所述下部部分在远离所述上部部分的方向上逐渐减小。6.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述多个第二通道中的每一个通道均包含相对的壁，并且所述相对的壁之间的距离随着距所述第二通道的所述上部部分的距离增大而减小，以使得随着所述阀塞从所述阀座进一步移动，允许较大流体流动通过所述第二通道。7.根据权利要求1所述的控制阀，其中所述第二通道具有选自包含以下形状的组的形状：圆形、正方形、矩形、三角形、卵形、星形、多边形和不规则形状。8.一种流体调节器，包括：致动器；以及控制阀，所述控制阀可操作地连接到所述致动器，所述控制阀包括：阀体，所述阀体具有入口和出口；阀座，所述阀座位于所述阀体的在所述入口与所述出口之间的通道中；阀塞，所述阀塞位于所述阀体内并且能够在闭合位置和打开位置之间移动，所述阀塞在所述闭合位置密封地接合所述阀座，所述阀塞在所述打开位置与所述阀座远离间隔开；以及阀笼，所述阀笼设置在所述阀体内，所述阀笼与所述阀座相邻并接近所述阀塞，以为所述阀塞提供引导，所述阀笼包括：圆周壁，所述圆周壁具有内表面和外表面；多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·雷诺兹，M·A·米赫涅维茨，K·J·比福德，E·瓦斯克斯，
申请(专利权)人：艾默生过程管理调节技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US