用于水锤消除器的系统和方法技术方案

一种流体系统，可以具有水锤消除器，所述水锤消除器包括具有外表面的弹性插入件。弹性插入件可以操作为抑制流体中的超过静压范围的压力峰值，从而对在没有弹性插入件的情况下将在流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除。静压范围可高达约100psig。静压范围可高达约100psig。静压范围可高达约100psig。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于水锤消除器的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年4月23日提交的美国临时申请第62/837,582号的权益，其全部内容通过引用结合在此，就如同在下文中完整阐述一样。

技术介绍

[0003]液压冲击(称为水锤)是无论哪里存在快速作用阀的流体管道系统(诸如洗碗机、洗衣机和其他管道设备)中常见的现象。水锤是由水流的动能转化为压力势能和应变势能而引起的；管道内随之产生的反作用力会导致声音和振动响应，这被称为“水锤”。然而，声学响应只是水锤的后果之一；水锤事件期间的峰值压力可能导致管路、阀门或管道系统内的其他部件发生故障。工程水锤消除器(WHA)通过与现有管道系统接合并限制水锤事件期间的峰值压力来解决这个问题。典型的WHA设计是自由活塞设计，其利用移动活塞来压缩气垫以在水锤事件期间释放系统压力。这些设计需要移动部件，这些部件可能会容易地磨损或损坏，因而需要频繁地更换或修理。
[0004]因此，具有不具备移动部件的WHA进而减少WHA装置的更换或修理的次数和成本将是有利的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一目的是提供满足上述需求的系统、装置和方法。
[0006]一种示例性流体系统可以具有水锤消除器，该水锤消除器包括具有外表面的弹性插入件。弹性插入件可操作为抑制流体中的超过静压范围的压力峰值，从而对在没有弹性插入件的情况下会在流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除。静压范围小于约100psig。
[0007]在一些示例中，弹性插入件还可以包括内表面，该内表面限定了穿过所述内表面的通道，用于供流体在静压范围内沿着弹性插入件的长度流动。
[0008]在一些示例中，水锤消除器还可以包括外壳，该外壳延伸弹性插入件的外表面的长度并且在弹性插入件的外表面与外壳的内表面之间限定了流体通道。
[0009]在一些示例中，流体系统还可以包括与外壳成一体并可操作为将弹性插入件限制在外壳内的限制部分。
[0010]在一些示例中，弹性插入件和外壳可以同心地布置。
[0011]在一些示例中，水锤消除器还可以包括沿着弹性插入件的外表面延伸并放置在外壳与弹性插入件之间的可渗透笼。
[0012]在一些示例中，流体系统还可以包括现有长度的流体管；其中，水锤消除器可以位于现有长度的流体管的上游部分与下游部分之间；并且其中，现有长度的流体管的上游部分、水锤消除器和现有长度的流体管的下游部分可以沿着现有长度的这些部分和水锤消除器流体连通。
[0013]在一些示例中，流体系统还可以包括：流体入口连接器，其设置在水锤消除器的上
游端上，从而既提供水锤消除器的上游端到流体管的上游部分的连接又阻止弹性插入件行进到流体管的上游部分中；以及流体出口连接器，其设置在水锤消除器的下游端上，从而既提供水锤消除器的下游端到流体管的下游部分的连接又阻止弹性插入件行进到流体管的下游部分中。
[0014]在一些示例中，水锤消除器还可以包括沿着弹性插入件的外表面延伸的外壳。
[0015]在一些示例中，流体系统还可以包括现有长度的流体管；其中，水锤消除器可以定位在现有长度的流体管的上游部分与下游部分之间；并且其中，现有长度的流体管的上游部分、水锤消除器和现有长度的流体管的下游部分可以沿着现有长度的这些部分和水锤消除器流体连通。
[0016]在一些示例中，弹性插入件可以包括第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分，第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分可操作为彼此物理抵接，从而防止弹性插入件的径向压缩，弹性插入件的径向压缩会导致不能有效地消除水锤。
[0017]在一些示例中，弹性插入件可以包括环形横截面；并且其中，分立弹性插入件部分中的每一个均包括部分环形横截面。
[0018]在一些示例中，弹性插入件可以轴向分段以形成第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分。
[0019]在一些示例中，弹性插入件可以包括具有刚度的聚合物基体和分散在聚合物基体内的微球。
[0020]在一些示例中，微球可以被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，微球可以均匀地分散在聚合物基体中。
[0021]在一些示例中，其中微球可以被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，微球可以非均匀地分散在聚合物基体中。
[0022]在一些示例中，每个弹性插入件可以包括具有刚度的聚合物基体和分散在聚合物基体内的微球；并且其中，微球可以被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，弹性插入件部分中的至少一个弹性插入件部分的聚合物基体的刚度可以不同于弹性插入件部分中的另一个弹性插入件部分的聚合物基体的刚度。
[0023]一种示例性水锤消除器系统可以包括：流体管的上游部分；位于流体管的上游部分下游的水锤消除器；以及位于水锤消除器下游的流体管的下游部分。
[0024]水锤消除器可以包括：具有外表面和内表面的弹性插入件，该内表面限定了穿过所述内表面的通道，该通道具有与流体管的上游部分和下游部分的内径基本相似的内径；以及沿着弹性插入件的外表面延伸一长度的外壳；其中，弹性插入件可以包括第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分，它们可操作为彼此物理抵接，从而防止会导致不能有效地消除水锤的弹性插入件的径向压缩；其中，弹性插入件可操作为抑制流动流体中的超过平均静压的压力峰值，从而对在没有弹性插入件的情况下会在流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除；并且其中，平均静压小于约100psig。
[0025]在一些示例中，弹性插入件可以包括环形横截面；并且其中，分立弹性插入件部分中的每一个均包括部分环形横截面。
[0026]在一些示例中，弹性插入件可以轴向分段以形成第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分。
[0027]在一些示例中，水锤消除器系统还可以包括：流体入口连接器，其设置在水锤消除器的上游端上，使得水锤消除器的上游端可以与流体管的上游部分连通并阻止弹性插入件行进到流体管的上游部分中；以及流体出口连接器，其设置在水锤消除器的下游端上，使得水锤消除器的下游端可以与流体管的下游部分连通并阻止弹性插入件行进到流体管的下游部分中。
[0028]在一些示例中，水锤消除器系统还可以包括可渗透管，该可渗透管延伸弹性插入件的内表面的长度并且可操作为实现从流体入口连接器穿过流体出口连接器的流体连通。
[0029]在一些示例中，可渗透管可以包括位于可渗透管的至少一个端部上的凸缘，该凸缘可操作为将弹性插入件限制在外壳内。
[0030]在一些示例中，水锤消除器还可以包括与外壳成一体并且可操作为将弹性插入件限制在外壳内的限制部分。
[0031]在一些示例中，水锤消除器还可以包括：设置在水锤消除器的上游端上的流体入口连接器；设置在水锤消除器的下游端上的流体出口连接器；以及包括可渗透管的限制插入件，该可渗透管可操作为实现从流体入口连接器穿过流体出口连接器的流体连通。
[0032]在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体系统，包括：水锤消除器，所述水锤消除器包括：具有外表面的弹性插入件；其中，所述弹性插入件能够操作为抑制流体中的超过静压范围的压力峰值，从而对在没有所述弹性插入件的情况下将在流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除；并且其中，所述静压范围小于约100psig。2.根据权利要求1所述的流体系统，其中，所述水锤消除器还包括内表面，所述内表面限定了穿过所述内表面的通道，用于供流体在静压范围内沿着所述弹性插入件的长度流动。3.根据权利要求1所述的流体系统，其中，所述水锤消除器还包括外壳，所述外壳延伸所述弹性插入件的外表面的长度并且在所述弹性插入件的外表面与所述外壳的内表面之间限定了流体通道。4.根据权利要求3所述的流体系统，还包括与所述外壳成一体并能够操作为将所述弹性插入件限制在所述外壳内的限制部分。5.根据权利要求3所述的流体系统，其中，所述弹性插入件和所述外壳同心地布置。6.根据权利要求3所述的流体系统，其中，所述水锤消除器还包括沿着所述弹性插入件的外表面延伸并放置在所述外壳与所述弹性插入件之间的可渗透笼。7.根据权利要求1所述的流体系统，还包括现有长度的流体管；其中，所述水锤消除器位于所述现有长度的流体管的上游部分与下游部分之间；和其中，所述现有长度的流体管的所述上游部分、所述水锤消除器和所述现有长度的流体管的所述下游部分沿着现有长度的这些部分和所述水锤消除器流体连通。8.根据权利要求7所述的流体系统，还包括：流体入口连接器，所述流体入口连接器设置在所述水锤消除器的上游端上，从而既提供所述水锤消除器的上游端到所述流体管的上游部分的连接又阻止所述弹性插入件行进到所述流体管的上游部分中；和流体出口连接器，所述流体出口连接器设置在所述水锤消除器的下游端上，从而既提供所述水锤消除器的下游端到所述流体管的下游部分的连接又阻止所述弹性插入件行进到所述流体管的下游部分中。9.根据权利要求1所述的流体系统，其中，所述水锤消除器还包括沿着所述弹性插入件的外表面延伸的外壳。10.根据权利要求1所述的流体系统，还包括现有长度的流体管；其中，所述水锤消除器位于所述现有长度的流体管的上游部分与下游部分之间；并且其中，所述现有长度的流体管的上游部分、所述水锤消除器和所述现有长度的流体管的下游部分沿着现有长度的这些部分和所述水锤消除器流体连通。11.根据权利要求1所述的流体系统，其中，所述弹性插入件包括第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分，所述第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分能够操作为彼此物理抵接，从而防止所述弹性插入件的径向压缩，所述弹性插入件的径向压缩会导致不能有效地消除水锤。
12.根据权利要求11所述的流体系统，其中，所述弹性插入件包括环形横截面；并且其中，所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分中的每一个均包括部分环形横截面。13.根据权利要求11所述的流体系统，其中，所述弹性插入件轴向分段以形成所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分。14.根据权利要求1所述的流体系统，其中，所述弹性插入件包括：具有刚度的聚合物基体；和分散在所述聚合物基体内的微球。15.根据权利要求14所述的流体系统，其中，所述微球被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，所述微球均匀地分散在所述聚合物基体内。16.根据权利要求14所述的流体系统，其中，所述微球被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，所述微球非均匀地分散在所述聚合物基体内。17.根据权利要求11所述的流体系统，其中，每个弹性插入件包括：具有刚度的聚合物基体；和分散在所述聚合物基体内的微球；其中，所述微球被加压至0.1MPa或更大的内部压力；并且其中，所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分中的至少一个的聚合物基体的刚度不同于所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分中的另一个的聚合物基体的刚度。18.一种水锤消除器系统，包括：流体管的上游部分；位于所述流体管的上游部分下游的水锤消除器；和位于所述水锤消除器下游的所述流体管的下游部分；其中，所述水锤消除器包括：弹性插入件，所述弹性插入件具有外表面和内表面，所述内表面限定了穿过所述内表面的通道，所述通道具有与所述流体管的上游部分和下游部分的内径基本相似的内径；和外壳，所述外壳沿着所述弹性插入件的外表面延伸一长度；其中，所述弹性插入件包括第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分，所述第一分立弹性插入件部分和第二分立弹性插入件部分能够操作为彼此物理抵接，从而防止所述弹性插入件的径向压缩，所述弹性插入件的径向压缩会导致不能有效地消除水锤；其中，所述弹性插入件能够操作为抑制流动流体中的超过平均静压的压力峰值，从而对在没有所述弹性插入件的情况下会在流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除；并且其中，所述平均静压小于约100psig。19.根据权利要求18所述的水锤消除器系统，其中，所述弹性插入件还包括环形横截面；并且其中，所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分中的每一个均包括部分环形横截面。
20.根据权利要求18所述的水锤消除器系统，其中，所述弹性插入件轴向分段以形成所述第一分立弹性插入件部分和所述第二分立弹性插入件部分。21.根据权利要求18所述的水锤消除器系统，还包括：流体入口连接器，所述流体入口连接器设置在所述水锤消除器的上游端上，使得所述水锤消除器的上游端与所述流体管的上游部分连通并阻止所述弹性插入件行进到所述流体管的上游部分中；和流体出口连接器，所述流体出口连接器设置在所述水锤消除器的下游端上，使得所述水锤消除器的下游端与所述流体管的下游部分连通并阻止所述弹性插入件行进到所述流体管的下游部分中。22.根据权利要求21所述的水锤消除器系统，还包括可渗透管，所述可渗透管延伸所述弹性插入件的内表面的长度并且能够操作为实现从所述流体入口连接器穿过所述流体出口连接器的流体连通。23.根据权利要求22所述的水锤消除器系统，其中，所述可渗透管还包括定位在所述可渗透管的至少一个端部上的凸缘，所述凸缘能够操作为将所述弹性插入件限制在所述外壳内。24.根据权利要求18所述的水锤消除器，还包括与所述外壳成一体并能够操作为将所述弹性插入件限制在所述外壳内的限制部分。25.根据权利要求18所述的水锤消除器系统，还包括：流体入口连接器，所述流体入口连接器设置在所述水锤消除器的上游端上；流体出口连接器，所述流体出口连接器设置在所述水锤消除器的下游端上；和包括可渗透管的限制插入件，所述可渗透管能够操作为实现从所述流体入口连接器穿过所述流体出口连接器的流体连通。26.根据权利要求25所述的水锤消除器系统，还包括具有外径的凸缘，所述凸缘设置在所述可渗透管的端部上；其中，所述凸缘的外径与所述外壳的内表面抵接；并且其中，所述凸缘能够操作为将所述弹性插入件限制在所述外壳的长度内。27.根据权利要求25所述的水锤消除器，还包括与所述外壳成一体并能够操作为将所述弹性插入件限制在所述外壳内的限制部分。28.一种流体系统，包括：水锤消除器，所述水锤消除器包括：具有外表面的弹性插入件；其中，所述弹性插入件能够操作为抑制流体中的超过静压范围的压力峰值，从而对在没有所述弹性插入件的情况下会在所述流动流体中随着压力峰值出现的水锤提供有效的消除。29.根据权利要求28所述的流体系统，其中，所述水锤消除器还包括外壳，所述外壳具有连接到内表面的开口，所述内表面构造成接收所述弹性插入件的至少一部分。30.根据权利要求28所述的流体系统，还包括现有长度的流体管；其中，所述水锤消除器位于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：佐治亚技术研究公司，
类型：发明
国别省市：