用于流体流动控制设备的阀笼和流体流动控制设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于流体流动控制设备的阀笼和流体流动控制设备，该阀笼包括中空的圆柱体、降噪部件、高流量部件以及转换部。降噪部件具有多个入口，多个出口以及多个在入口和出口之间延伸的弯曲的流动路径。高流量部件相邻于降噪部件轴向设置且包括第一轴端、第二轴端以及多个主流动开口。转换部被限定在降噪部件和高流量部件的第二轴端之间的界面上且包括多个转换开口。每个转换开口包括在高流量部件端部的槽，从而使得该转换部在用于流体流动控制设备中时在降噪部件和高流量部件之间提供具有零死区的阀笼。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于流体流动控制设备的阀笼和流体流动控制设备
本技术涉及滑动阀杆流体流动控制设备，且更具体地，涉及用于滑动阀杆流 体流动控制设备的内部兀件。
技术介绍
在工业过程控制中，许多过程应用可能产生难以接受的程度的噪音。在控制阀应 用中，阀内件如阀笼，可能遇到很多刺耳的操作条件。例如，在分送液化天然气（LNG)的应 用中，在将天然气导入到分送管路之前，大压缩机被用于将天然气加压成液相。公知的，在 压缩机运行过程中，可能发生潜在的破坏情况，例如已知的喘振。压缩机的喘振点通常被 定义是给定压缩机速度可以达到的在最小稳定流的最大压力的运行点。 位于或低于该喘振点的压缩机的运行可能导致不稳定的运行，其可导致压缩机喘 振的发生。例如，在正常运行中当通过压缩机系统的气流减少时，将增大流体压强以保持流 动，但接近喘振点时，压缩机不能在气体中给予足够的动力来继续使气流通过压缩机，从而 导致气流短暂中断。当气流中断时，入口压强下降且出口压强变得比入口压强大，这就会导 致压缩机中的倒流（即，气流立刻从出口流向入口）。该倒流一直保持到在涡轮入口处增长 足够的压位差以克服喘振情况。如果压缩机继续在喘振点附近运行，所述振荡情况将重复 发生，从而导致反复的倒流，直到运行条件改变。该倒流与压缩机喘振一起产生压缩机反向 推力，其可能导致不稳定的轴向和径向振动，进而可能损坏压缩机且产生极大的噪音。 为了避免压缩机产生喘振并损坏压缩机，能够在压缩机周围建立防喘振系统。公 知的是防喘振系统需要高流量防喘振阀（即，大流量和高压强的阀）。例如，防喘振阀可具 有22英寸的端口且在550psi的压差下运行。本领域技术人员可以想到这些流动条件可产 生高质量流率，其可能产生紊流且产生程度难以接受的噪音。为了防止不期望的噪音以及 损害性的振动，防喘振阀还依赖于降噪流体压强减小设备（如，降噪内部元件）。现有的降 噪内部元件，如费希尔控制国际有限公司供应的降噪阀内件（譬如，Whisperflo?内件），包括 使用多级流体压强减小设计的阀笼，其由一堆环形板形成，这些环形板在空腔中心和外围 之间限定出多个抑制通道。这种设备已经被开发用于低压、中压以及高压应用中的优化运 行中。 在一些应用中，整个阀笼由堆叠的盘式组件构成是有利的，使得该堆叠的盘式组 件在相关流体流动控制元件的整个行程范围内提供降噪和液压减小。然而，在其他应用中， 仅在部分行程中需要进行降噪。在这些情况中，当整个阀笼由堆叠的盘构造而成时，堆叠的 盘式装置实质上减小了控制阀潜在的整体流量。
技术实现思路
本技术一方面提供了一种用于流体流动控制设备的阀笼，其特征在于，所述 阀笼包括：中空的圆柱体，其具有至少一个内圆柱表面和至少一个外圆柱表面；所述中空 的圆柱体的降噪部件，所述降噪部件包括在所述内圆柱表面或所述外圆柱表面上形成的多 个入口、在所述内圆柱表面和所述外圆柱表面中的另一面上形成的多个出口以及在所述入 口和所述出口之间延伸的多个弯曲的流动路径；所述中空的圆柱体的高流量部件，其与所 述降噪部件轴向地相邻设置，所述高流量部件包括第一轴端、第二轴端以及多个主流动开 口，所述多个主流动开口周向环绕地与所述高流量部件隔开，且每个都位于所述第一和第 二轴端之间；以及所述中空的圆柱体的转换部，其限定在所述降噪部件和所述高流量部件 的所述第二轴端的界面上，所述转换部包括多个在所述外圆柱体表面和所述内圆柱体表面 之间径向延伸的转换开口，每个转换开口包括位于所述高流量部件的所述第二轴端之中的 槽，从而使得当所述转换部在用于流体流动控制设备中时，在所述降噪部件和高流量部件 之间提供具有零死区的阀笼。 特别地，所述转换开口与至少一些所述主流动开口在所述中空的圆柱体的轴向上 交迭。 特别地，所述主流动开口是圆形开口且所述转换开口是圆形开口的部分。 特别地，所述主流动开口是长槽且所述转换开口是长槽的部分。 特别地，所述长槽和长槽的部分具有沿所述中空的圆柱体的轴向的纵向尺寸。 特别地，其进一步包括一个或多个将所述降噪部件连接到所述高流量部件的紧固 件。 特别地，所述紧固件中的每个轴向地通过所述降噪部件且螺纹地接合所述高流量 部件。 特别地，所述降噪部件包括多个堆叠的盘，所述多个堆叠的盘共同限定所述入口、 所述出口以及所述弯曲的流动路径。 特别地，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的预定百分比的整个轴向长度，所 述预定百分比选自约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%和 约90 %的组合。 特别地，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的整个长度的约60%。 本技术另一方面提供了一种流体流动控制设备，阀体，其限定入口、出口以及 设置在所述入口和所述出口之间的通道；安装在所述通道内的阀笼；以及控制元件，其可 滑动地设置在所述阀笼内，以控制通过所述阀体的流体的流动，其中，所述阀笼包括：中空 的圆柱体，其具有至少一个内圆柱表面和至少一个外圆柱表面；所述中空的圆柱体的降噪 部件，所述降噪部件包括在所述内圆柱表面或所述外圆柱表面上形成的多个入口、在所述 内圆柱表面和所述外圆柱表面中的另一面上形成的多个出口，以及在所述入口和所述出口 之间延伸的多个弯曲的流动路径；所述中空的圆柱体的高流量部件，其与所述降噪部件轴 向地相邻设置，高流量部件包括第一轴端、第二轴端以及多个主流动开口，所述多个主流动 开口周向环绕地与高流量部件隔开，且每个都位于所述第一和第二轴端之间；以及所述中 空的圆柱体的转换部，其限定在所述降噪部件和所述高流量部件的所述第二轴端的界面 上，所述转换部包括多个从所述外圆柱体表面径向延伸到所述内圆柱体表面的转换开口， 每个转换开口包括在所述高流量部件的所述第二轴端中的槽，从而使得所述转换部在用于 流体流动控制设备中时在所述降噪部件和所述高流量部件之间提供具有零死区的阀笼。 特别地，所述转换开口与至少一些所述主流动开口在所述中空的圆柱体的轴向上 交迭。 特别地，所述主流动开口是圆形开口且所述转换开口是圆形开口的部分。 特别地，所述主流动开口是长槽且所述转换开口是长槽的部分。 特别地，所述长槽和长槽的部分具有沿所述中空的圆柱体的轴向的纵向尺寸。 特别地，其进一步包括一个或多个将所述降噪部件连接到所述高流量部件的紧固 件。 特别地，所述紧固件中的每个轴向地通过所述降噪部件且螺纹地接合于所述高流 量部件。 特别地，所述降噪部件包括多个堆叠的盘，所述多个堆叠的盘共同限定入口，出口 以及弯曲的流动路径。 特别地，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的整个轴向长度的预定百分比，该 预定百分比选自约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%和约 90 %的组合。 特别地，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的整个长度的约60%。 特别地，所述阀体布置为上流结构。 特别地，所述阀体布置为下流结构。 本技术的另一方面提供了一种流体流动控制设备，其包括：阀体，其限定入 口、出口以及设置在所述入口和所述出口之间的通道；安装在所述通道内的阀笼；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体流动控制设备的阀笼，其特征在于，所述阀笼包括： 中空的圆柱体，其具有至少一个内圆柱表面和至少一个外圆柱表面； 所述中空的圆柱体的降噪部件，所述降噪部件包括在所述内圆柱表面或所述外圆柱表面上形成的多个入口、在所述内圆柱表面和所述外圆柱表面中的另一面上形成的多个出口以及在所述入口和所述出口之间延伸的多个弯曲的流动路径； 所述中空的圆柱体的高流量部件，其与所述降噪部件轴向地相邻设置，所述高流量部件包括第一轴端、第二轴端以及多个主流动开口，所述多个主流动开口周向环绕地与所述高流量部件隔开，且每个都位于所述第一和第二轴端之间；以及 所述中空的圆柱体的转换部，其限定在所述降噪部件和所述高流量部件的所述第二轴端的界面上，所述转换部包括多个在所述外圆柱体表面和所述内圆柱体表面之间径向延伸的转换开口，每个转换开口包括位于所述高流量部件的所述第二轴端之中的槽，从而使得当所述转换部在用于流体流动控制设备中时，在所述降噪部件和高流量部件之间提供具有零死区的阀笼。

【技术特征摘要】
2012.11.02 US 61/721,773;2013.09.11 US 14/023,6951. 一种用于流体流动控制设备的阀笼，其特征在于，所述阀笼包括： 中空的圆柱体，其具有至少一个内圆柱表面和至少一个外圆柱表面； 所述中空的圆柱体的降噪部件，所述降噪部件包括在所述内圆柱表面或所述外圆柱表 面上形成的多个入口、在所述内圆柱表面和所述外圆柱表面中的另一面上形成的多个出口 以及在所述入口和所述出口之间延伸的多个弯曲的流动路径； 所述中空的圆柱体的高流量部件，其与所述降噪部件轴向地相邻设置，所述高流量部 件包括第一轴端、第二轴端以及多个主流动开口，所述多个主流动开口周向环绕地与所述 高流量部件隔开，且每个都位于所述第一和第二轴端之间；以及 所述中空的圆柱体的转换部，其限定在所述降噪部件和所述高流量部件的所述第二轴 端的界面上，所述转换部包括多个在所述外圆柱体表面和所述内圆柱体表面之间径向延伸 的转换开口，每个转换开口包括位于所述高流量部件的所述第二轴端之中的槽，从而使得 当所述转换部在用于流体流动控制设备中时，在所述降噪部件和高流量部件之间提供具有 零死区的阀笼。2. 如权利要求1所述的阀笼，其特征在于，所述转换开口与至少一些所述主流动开口 在所述中空的圆柱体的轴向上交迭。3. 如权利要求1至2中任一项所述的阀笼，其特征在于，所述主流动开口是圆形开口且 所述转换开口是圆形开口的部分。4. 如权利要求1至2中任一项所述的阀笼，其特征在于，所述主流动开口是长槽且所述 转换开口是长槽的部分。5. 如权利要求4所述的阀笼，其特征在于，所述长槽和长槽的部分具有沿所述中空的 圆柱体的轴向的纵向尺寸。6. 如权利要求1所述的阀笼，其特征在于，其进一步包括一个或多个将所述降噪部件 连接到所述高流量部件的紧固件。7. 如权利要求6所述的阀笼，其特征在于，每个所述紧固件轴向地通过所述降噪部件 且螺纹地接合所述高流量部件。8. 如权利要求1所述的阀笼，其特征在于，所述降噪部件包括多个堆叠的盘，所述多个 堆叠的盘共同限定所述入口、所述出口以及所述弯曲的流动路径。9. 如权利要求1所述的阀笼，其特征在于，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的预 定百分比的整个轴向长度，所述预定百分比选自约10 %、约20 %、约30 %、约40 %、约50 %、 约60%、约70%、约80%和约90%的组合。10. 如权利要求1所述的阀笼，其特征在于，所述降噪部件包含所述中空的圆柱体的整 个长度的约60%。11. 一种流体流动控制设备，其特征在于，其包括： 阀体，其限定入口、出口以及设置在所述入口和所述出口之间的通道； 安装在所述通道内的阀笼；以及 控制元件，其可滑动地设置在所述阀笼内，以控制通过所述阀体的流体的流动， 其中，所述阀笼包括： 中空的圆柱体，其具有至少一个内圆柱表面和至少一个外圆柱表面； 所述中空的圆柱体的降噪部件，所述降噪部件包括在所述内圆柱表面或所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·方丹，J·P·古德温，J·C·克朗普顿，A·S·麦格雷戈，
申请(专利权)人：费希尔控制国际公司，
类型：新型
国别省市：美国;US