平衡内件调节器制造技术

平衡内件压力调节器包括阀体，所述阀体具有由流体通路连接的流体入口和流体出口。孔口设置在所述流体入口与所述流体出口之间。阀座设置在所述流体通路内。可移动阀塞设置在所述流体通路内，所述可移动阀塞与所述阀座相互作用以选择性地打开或关闭所述流体通路。阀笼设置在所述流体通路中，所述阀笼围绕所述阀塞，并且所述阀笼包括至少一个平衡通路，所述平衡通路将所述流体通路与所述平衡腔室流体连接。

Balanced internals regulator

【技术实现步骤摘要】
平衡内件调节器
本公开内容总体上涉及平衡压力调节器，并且更具体而言，涉及具有位于阀内件的阀笼中的平衡通路的平衡压力调节器。
技术介绍
压力调节阀用于无数的工业和住宅应用中以控制流体的下游压力。例如，在化学处理工厂或炼油厂中，压力调节阀用于操纵流动的流体以补偿需求或其它负载扰动的增加或减少，从而保持流体压力受调节。类似地，压力调节阀可以用在卫生器具中以维持预定的流体压力，该压力自动调节到需求的变化，诸如淋浴设备或龙头中的防烫伤阀。通过控制下游压力，压力调节阀补偿下游需求的变化。例如，随着下游需求增加，压力调节阀打开以允许更多流体流过压力调节阀，从而维持相对恒定的下游压力。另一方面，随着下游需求减少，压力调节阀关闭以减少流过压力调节阀的流体量，再次维持相对恒定的下游压力。压力调节阀可以被分类为平衡的或不平衡的。不平衡阀通常在阀塞的一侧具有高压入口流体，并且在阀塞的另一侧具有较低压力的出口流体。不平衡阀遭受称为衰减入口特性的不期望影响。衰减入口特性是其中随着上游压力降低，不平衡阀经历下游压力的意外增加的现象。这种影响是不期望的，因为大多数压力调节阀试图维持恒定的下游压力。衰减入口特性是由试图将阀塞移动到关闭位置的阀塞高压侧的流体力引起的。因此，阀必须具有某个机构来抵抗阀塞上的这种流体力。因为抵抗流体力的机构通常具有设定点，所以由这种机构生成的力是恒定的，而阀塞的入口侧上的流体力可以变化(例如，由于减少的入口流体供应，或者由于阀上游的压力变化)。衰减入口特性对于具有有限的压缩流体源的应用尤其重要，诸如气缸、管式拖车或海德里式设备(hydrils)，因为在这种应用中，存在固定的入口流体供应，因此入口流体压力随入口流体供应减少而降低。不平衡阀还遭受阀座发生的损坏。在具有高入口压力的不平衡阀中，作用在大阀孔口上的流体压力能够压坏阀座。因此，不平衡阀不适用于高压力、大孔口应用。为了解决在较高流量应用中的衰减入口特性，开发了平衡压力调节器。在平衡压力调节器中，上游压力的一部分被转向以作用于阀塞的未暴露部分或阀塞移动机构的未暴露部分。因此，通过不使流体压力的净效应作用在阀塞(或阀塞移动机构)上而使阀塞“平衡”。以这种方式，消除(或大大减小)衰减入口特性，因为作用在阀塞(或阀塞移动机构)上的流体力抵消，导致归因于流体压力的净零力。换而言之，过程流体本身生成非常小的或没有打开/关闭力。在隔膜式压力调节器中，来自阀的上游或入口侧的较高压力流体可以排放到阀塞上方的腔室，以平衡阀塞上的力，类似于上述平衡调节器。通常，这种流体力的平衡是通过结合从入口侧通过阀塞延伸到腔室的一个或多个排放通道或端口而实现的。图1示出了具有抗气蚀内件的传统平衡阀10。阀10包括流体入口12、流体出口14、以及流体入口通路16，该流体入口通路16将流体入口12通过孔口15耦接到流体出口通路18。阀10具有上流式种类(flow-upvariety)，其中流体入口12和流体入口通路16设置在比流体出口14和流体出口通路18低的水平面(level)处。阀塞20经由阀杆22A连接到致动器(该致动器未示出，但是该致动器将位于阀杆22A上方)。一个或多个孔22B被提供在阀塞20顶部附近，来接收例如槽销(未示出)，以将阀塞20固定到阀杆22A。阀笼23定位在流体流动路径中以影响流体流动的期望特性。阀塞20的外表面24接触座环28的表面26，其中，座环28的表面26形成阀塞20的阀座。为了防止阀10内的气蚀，可能需要提供抗气蚀内件。抗气蚀内件可以利用多个对称放置的凹槽29来限定分级流动路径。凹槽29被提供为促进保持流体以相对高的压力流过座环28，并且随着流体到达较高级而逐渐允许压力降低。在操作中，致动器选择性地移动阀杆22A，并且因此使阀塞20向下朝向座环28移动以及向上远离座环28移动，以便相应地关闭和打开阀10。由于阀塞表面24相对于座环28的表面26的位置确定流体在阀塞20与阀座环26之间流动的速率，因此控制阀塞表面24和座环28的表面26的相对位置可以在一定程度上控制流体流过阀10的速率。然而，由于阀塞表面24沿着其与座环28的表面26接触的区域的几何形状，因此从入口通路16通过孔口15朝向出口通路18的流体不被引导远离阀塞20和阀座环28的支撑表面24、26达到令人满意的程度，以便最佳地使阀座表面24、26区域中的不平衡力最小化。此外，由于凹槽29彼此接近，因此存在流体短路的问题，也即，在不使用级间增压室的情况下从一个限制件传递到下一个限制件，导致压力下降快速，因此不足以避免气蚀。在另一个示例中，图2中示出了典型的隔膜式压力调节器。压力调节器110包括阀体120，该阀体120具有由通路126流体连接的流体入口124和流体出口122。通路126包括喉部或孔口128(其形成通路126的最窄部分)，阀座130设置在该喉部或孔口128中。阀盖132容纳连接到阀杆136的负载弹簧134。阀杆136可操作地附接到阀塞138。阀塞138与阀座130相互作用以控制从入口124到出口122通过阀体120的流体流动。隔膜139被连接到阀盖132和阀塞138。隔膜139将通路126与阀盖132中的腔140分开，该腔140包含负载弹簧134。隔膜139响应于通路126与腔140之间的压力差。保持器142被附接到阀杆136并形成阀塞138的一部分并将阀塞138保持在阀杆136上。保持器142可以包括附接到阀杆136的一个或多个紧固件144(诸如螺母)。一个或多个平衡通路或通道146将通路126与位于阀塞138和腔140之间的腔室148流体连接。通过移动通过平衡通道146的流体而使阀塞138上的流体力平衡。伴随隔膜式平衡调节器(诸如图1和图2中所示出的平衡调节器)的一个问题是，随着增加的流量，它们遭受设定点降压或下降。
技术实现思路
根据示例性方面，平衡内件压力调节器包括阀体，所述阀体具有由流体通路连接的流体入口和流体出口。孔口设置在所述流体入口与所述流体出口之间。阀座设置在所述流体通路内。可移动阀塞设置在所述流体通路内，所述可移动阀塞与所述阀座相互作用以选择性地打开或关闭所述流体通路。阀笼设置在所述流体通路中，所述阀笼围绕所述阀塞，并且所述阀笼包括至少一个平衡通路，所述平衡通路将所述流体通路与平衡腔室流体连接。根据另一个示例性方面，平衡内件组件包括设置在流体通路内的阀座。可移动阀塞设置在流体通路内，所述可移动阀塞与所述阀座相互作用以选择性地打开或关闭所述流体通路。阀笼设置在所述流体通路中，所述阀笼围绕所述阀塞，并且所述阀笼包括至少一个平衡通路，所述平衡通路将所述流体通路与平衡腔室流体连接。前述方面可以与以下优选形式中的任何一个或多个以及在对附图和以下描述进行详细检查时显而易见的其它方面和/或另外的方面、布置、特征和/或技术效果组合。在一个优选形式中，所述阀笼包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口由所述平衡通路连接。在另一个优选形式中，所述第一开口包括倒角表面。在又一个优选形式中，所述阀笼包括围绕所述阀笼周向分布的多个平衡通路。在另一个优选形式中，所述阀笼由增材制造技术形成。在又一个优选形式中，所述阀塞的直径过小而无法容纳平衡通路。在另一个优选形式中，所述平衡通路位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平衡内件压力调节器，其包括：阀体，所述阀体具有由流体通路连接的流体入口和流体出口，以及设置在所述流体入口与所述流体出口之间的孔口；阀座，所述阀座设置在所述流体通路内；可移动阀塞，所述阀塞设置在所述流体通路内，所述阀塞与所述阀座相互作用以选择性地打开或关闭所述流体通路；以及阀笼，所述阀笼设置在所述流体通路中，所述阀笼围绕所述阀塞，所述阀笼包括至少一个平衡通路，所述平衡通路将所述流体通路与平衡腔室流体连接。

【技术特征摘要】
2018.01.30 US 62/623,9311.一种平衡内件压力调节器，其包括：阀体，所述阀体具有由流体通路连接的流体入口和流体出口，以及设置在所述流体入口与所述流体出口之间的孔口；阀座，所述阀座设置在所述流体通路内；可移动阀塞，所述阀塞设置在所述流体通路内，所述阀塞与所述阀座相互作用以选择性地打开或关闭所述流体通路；以及阀笼，所述阀笼设置在所述流体通路中，所述阀笼围绕所述阀塞，所述阀笼包括至少一个平衡通路，所述平衡通路将所述流体通路与平衡腔室流体连接。2.根据权利要求1所述的平衡内件压力调节器，其中，所述阀笼包括第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口由所述平衡通路连接。3.根据权利要求2所述的平衡内件压力调节器，其中，所述第一开口包括倒角表面。4.根据权利要求2所述的平衡内件压力调节器，其中，所述阀笼包括围绕所述阀笼周向分布的多个平衡通路。5.根据权利要求1所述的平衡内件压力调节器，其中，所述阀笼由增材制造技术形成。6.根据权利要求1所述的平衡内件压力调...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·N·巴特尔斯，
申请(专利权)人：费希尔控制产品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US