【CN110094526A】平衡内件调节器【专利】

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CN 110094526 A
说 明 书
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平衡内件调节器
技术领域 [0001] 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。
背景技术 [0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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 1 2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-up variety)，其中流体入口12和流体入口通路16设置在比
( 57 )摘要 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。
(74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002
代理人 胡欣
(51)Int .Cl . F16K 1/36(2006 .01) F16K 47/08(2006 .01)
(申请公布号 CN 110094526 A (43)申请公布日 2019.08.06
( 54 )发明 名称 平衡内件调节器
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910089761 .1
(22)申请日 2019 .01 .30
( 30 )优先权数据 62/623 ,931 2018 .01 .30 US
(71)申请人 费希尔控制产品国际有限公司 地址 美国爱荷华州
(72)发明人 K·N·巴特尔斯
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 110094526 A
CN 110094526 A
权 利 要 求 书
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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。 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节器，其中，所述阀塞的直径过小而无法容纳 平衡通路。 7 .根据权利要求1所述的平衡内件调节器，其中，所述平衡通路位于塞密封件的直径的 外部。 8 .一种平衡内件组件，其包括： 阀座； 阀 塞 ，所述阀 塞能 够 相对于所述阀 座移动 ，所述阀 塞与所述阀 座 相互 作 用以 选择性地 打开或关闭所述阀座；以及 阀笼 ，所述阀笼设置在流体通路中 ，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。 9 .根据权利要求8所述的平衡内件组件，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。 10 .根据权利要求9所述的平衡内件组件，其中，所述第一开口包括倒角表面。 11 .根据权利要求9所述的平衡内件组件，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。 12 .根据权利要求8所述的平衡内件组件，其中，所述阀笼由增材制造技术形成。 13 .根据权利要求8所述的平衡内件组件，其中，所述阀塞的直径过小而无法容纳平衡 通路。 14 .根据权利要求8所述的平衡内件组件，其中，所述平衡通路位于塞密封件的直径的 外部。