專利名稱：用于流體調(diào)節(jié)器的內(nèi)部泄放閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體上涉及流體調(diào)節(jié)器，更具體地，涉及用于流體調(diào)節(jié)器的內(nèi)部泄放閥裝置。
背景技術(shù)：
流體調(diào)節(jié)器通常被用于將流體的壓強(qiáng)調(diào)節(jié)到較低的和/或?qū)嵸|(zhì)上穩(wěn)定的值。具體地，流體調(diào)節(jié)器具有通常接收相對(duì)高壓強(qiáng)的供應(yīng)流體的入口，并在出口處提供相對(duì)較低和/ 或?qū)嵸|(zhì)上穩(wěn)定的壓強(qiáng)。例如，與一件設(shè)備(例如，鍋爐)相關(guān)聯(lián)的氣體調(diào)節(jié)器可以從氣體分配源接收具有相對(duì)高壓強(qiáng)的氣體，并可以將該氣體調(diào)節(jié)到適合被該設(shè)備安全、有效地使用的較低的、實(shí)質(zhì)上穩(wěn)定的壓強(qiáng)。為了防止下游壓強(qiáng)(S卩，出口壓強(qiáng))達(dá)到不安全水平，流體調(diào)節(jié)器通常包括過(guò)壓保護(hù)設(shè)備(例如，關(guān)斷設(shè)備、準(zhǔn)確的監(jiān)控設(shè)備，等等)。過(guò)壓保護(hù)設(shè)備可操作地耦接到流體調(diào)節(jié)器并激活(例如，當(dāng)流體的下游壓強(qiáng)達(dá)到預(yù)定值時(shí))以防止下游源處不需要的(例如，不安全的)壓強(qiáng)升高。一些過(guò)壓保護(hù)設(shè)備(例如，關(guān)斷設(shè)備)直到過(guò)壓保護(hù)設(shè)備被手動(dòng)地復(fù)位才關(guān)斷過(guò)程流體向下游源的流動(dòng)。然而，在一些情況下，由于例如溫度變化的流體壓強(qiáng)的增加可能導(dǎo)致過(guò)壓保護(hù)設(shè)備不期望的或不需要的激活。為了防止過(guò)壓保護(hù)設(shè)備不需要的激活，一些已知的彈簧加壓的流體調(diào)節(jié)器可以具有內(nèi)部泄放閥。然而，內(nèi)部泄放閥可能排放過(guò)量的流體(例如，天然氣)到大氣中。一些應(yīng)用和/或政府條例(例如，歐洲條例)限制排放到大氣中的易散性排放的量。因此，超出由條例所提出的限制地排放流體到大氣中的內(nèi)部泄放閥可能不被用在一些應(yīng)用中。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)例子中，內(nèi)部泄放閥包括泄放閥座，其耦接到所述泄放閥桿的第一端，并用于在所述內(nèi)部泄放閥處于關(guān)閉位置時(shí)接合感測(cè)裝置的第一側(cè)，以防止流體在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述感測(cè)裝置的第二側(cè)之間流動(dòng)。在所述感測(cè)裝置的表面內(nèi)的并且與所述感測(cè)裝置的所述開孔分離的排出孔被形成為當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間提供受控的流速的尺寸。密封件被沿所述排出孔與所述閥座的上游的所述泄放閥桿的主體設(shè)置，以防止當(dāng)所述泄放閥處于打開位置時(shí)流體在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述的感測(cè)裝置的第二側(cè)之間流動(dòng)。在另一個(gè)例子中，流體調(diào)節(jié)器包括內(nèi)部泄放閥，其經(jīng)由隔膜板可操作地耦接到隔膜，以允許當(dāng)感測(cè)腔中的壓強(qiáng)大于第一閾值時(shí)流體在相鄰于所述隔膜的第一側(cè)的感測(cè)腔與相鄰于所述隔膜的第二側(cè)的負(fù)載腔之間流動(dòng)。所述內(nèi)部泄放閥組件包括可滑動(dòng)地耦接在所述隔膜板的開孔內(nèi)的泄放閥桿。泄放閥座耦接到所述泄放閥桿，以當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于關(guān)閉位置時(shí)密封地接合相鄰于所述隔膜的所述第二側(cè)的所述隔膜板，以防止流體在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間流動(dòng)。密封件設(shè)置在所述隔膜板的所述開孔中，以防止當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)流體經(jīng)由所述隔膜板的所述開孔在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間流動(dòng)。排出孔在所述泄放閥座與所述密封件之間的位置與所述隔膜板整體地形成，并且所述排出孔與所述隔膜板的所述開孔分離。當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)所述排出孔提供在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間的受控的流體流動(dòng)。


圖1示出了與一種已知的內(nèi)部泄放閥一起實(shí)現(xiàn)的流體調(diào)節(jié)器；圖2是處于關(guān)閉位置的、圖1所示出的流體調(diào)節(jié)器的已知的內(nèi)部泄放閥的截面圖；圖3是處于打開位置的、圖1所示出的流體調(diào)節(jié)器的已知的內(nèi)部泄放閥的截面圖；圖4示出了具有在此所述的示例性內(nèi)部泄放閥的流體調(diào)節(jié)器；圖5示出了處于關(guān)閉位置的、圖4所示出的示例性內(nèi)部泄放閥的截面圖；圖6示出了處于打開位置的、圖4所示出的示例性內(nèi)部泄放閥的截面圖；圖7是表示在一些不同壓強(qiáng)上的由在此所述的示例性內(nèi)部泄放閥提供的示例性流體流速的圖表。
具體實(shí)施例方式在此所述的示例性流體調(diào)節(jié)器采用提供受控的或預(yù)定的流體流動(dòng)或排出速率的內(nèi)部泄放閥?？刂苾?nèi)部泄放閥的流體流動(dòng)或排放速率使得在此所述的示例性流體調(diào)節(jié)器能夠被用于限制能夠排放到大氣中的受控流體的量的商業(yè)應(yīng)用或事務(wù)(例如，醫(yī)院、學(xué)校、 療養(yǎng)院，等等)。此外，在此所述的示例性流體調(diào)節(jié)器符合具有對(duì)能夠被散發(fā)或排放到大氣的易散性排放的量嚴(yán)格限制的具體政府條例或限制(例如，歐洲條例)。例如，通過(guò)控制流體流動(dòng)或泄放速率，在此所述的示例性內(nèi)部泄放閥使得流體能夠以相對(duì)低的流體流速(例如，在16(in-wc)的壓強(qiáng)下小于14(scfh))排放到大氣。在討論在此所述的示例性內(nèi)部泄放閥裝置的細(xì)節(jié)之前，結(jié)合圖1描述了一種已知的流體調(diào)節(jié)器100。流體調(diào)節(jié)器100基于設(shè)定控制壓強(qiáng)來(lái)調(diào)節(jié)或調(diào)整流體流動(dòng)，從而將下游壓強(qiáng)保持在可接受和/或穩(wěn)定的壓強(qiáng)限制內(nèi)。具體地，流體調(diào)節(jié)器100的入口 102通常接收處于相對(duì)高壓強(qiáng)的供應(yīng)流體，并在出口 104處提供相對(duì)較低和/或大體穩(wěn)定的壓強(qiáng)。為了控制在入口 102與出口 104之間的流動(dòng)流體，流體調(diào)節(jié)器100采用致動(dòng)器 106。致動(dòng)器106包括設(shè)置在致動(dòng)器外殼110內(nèi)的隔膜108，其用于限定負(fù)載腔112與感測(cè)腔114。負(fù)載腔112包括負(fù)載組件116，例如向隔膜108的第一側(cè)120提供設(shè)定或控制負(fù)載或壓強(qiáng)的控制彈簧118。通常地，由負(fù)載裝置116提供的控制負(fù)載或壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)于待由流體調(diào)節(jié)器100提供的所需的出口壓強(qiáng)。由負(fù)載裝置116提供在隔膜108上的壓強(qiáng)差以及由感測(cè)腔114感測(cè)的出口壓強(qiáng)使得隔膜相對(duì)閥座1 移動(dòng)閥塞122，以調(diào)整流體流動(dòng)。當(dāng)過(guò)程流體的下游需求下降和/或下游源被關(guān)斷(即，導(dǎo)致大體為0的下游需求) 時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100中的閥塞122密封地接合閥座124，以防止流體通過(guò)流體調(diào)節(jié)器100流動(dòng)(即，鎖定狀態(tài))。由于下游需求減少，因此下游壓強(qiáng)增加。在一些情況中，由于腐蝕、調(diào)節(jié)器元件的損壞、砂粒、管垢，等等，閥塞122可能不適當(dāng)?shù)孛芊獾介y座124，從而允許在流體調(diào)節(jié)器100的入口 102與出口 104之間流體的持續(xù)流動(dòng)，并使得下游壓強(qiáng)(例如，控制壓強(qiáng))增加。當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100用于危險(xiǎn)的過(guò)程流體(例如，天然氣)時(shí)，流體調(diào)節(jié)器100通常采用過(guò)壓保護(hù)裝置或設(shè)備126。過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126(例如，關(guān)斷設(shè)備，等)耦接到流體調(diào)節(jié)器 100，并當(dāng)下游壓強(qiáng)增加到不需要的壓強(qiáng)水平(例如，不安全水平)時(shí)激活，以防止在下游源處過(guò)量的壓強(qiáng)升高。當(dāng)被激活時(shí)，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126關(guān)閉流體調(diào)節(jié)器100以防止流體通過(guò)流體調(diào)節(jié)器100流動(dòng)。當(dāng)出口 104與下游源之間的流體的壓強(qiáng)低于由例如過(guò)壓保護(hù)設(shè)備1 的控制彈簧 1 設(shè)定的預(yù)定安全壓強(qiáng)水平時(shí)，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備1 不激活。然而，過(guò)程流體仍存在于流體調(diào)節(jié)器100的閥塞122的出口 104側(cè)與下游源之間。在一些情況中，由于例如環(huán)境溫度增力口，出口 104與下游源之間的流體的壓強(qiáng)可能容易受到壓強(qiáng)增加的影響。出口 104處流體壓強(qiáng)的增加可能使得過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126激活。為防止由于溫度變化引起的過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126的不需要的激活，流體調(diào)節(jié)器100 包括排放口 130，其流體地耦接到大氣。為了流體地耦接出口 104與排放口 130，流體調(diào)節(jié)器100采用可操作地耦接到隔膜108的內(nèi)部泄放閥132。過(guò)壓保護(hù)設(shè)備1 通常具有大于內(nèi)部泄放閥132的壓強(qiáng)設(shè)定的壓強(qiáng)設(shè)定，并且其在出口 104處的壓強(qiáng)大體超過(guò)內(nèi)部泄放閥132的壓強(qiáng)設(shè)定時(shí)激活。因此，當(dāng)由于例如溫度變化引起過(guò)程流體的壓強(qiáng)增加時(shí)，內(nèi)部泄放閥132排放過(guò)程流體到例如大氣中。如果過(guò)程流體的下游壓強(qiáng)超過(guò)內(nèi)部泄放閥132設(shè)定，則內(nèi)部泄放閥132打開以經(jīng)由排放口 130排放流體到大氣中。盡管過(guò)程流體通過(guò)內(nèi)部泄放閥132排放，但當(dāng)出口壓強(qiáng)超過(guò)預(yù)定壓強(qiáng)時(shí)，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126仍然激活。因此，內(nèi)部泄放閥132防止由于例如過(guò)程流體的溫度變化而引起的過(guò)壓保護(hù)設(shè)備126的不需要的激活或釋放(tripping)。圖2和3示出了圖1的示例性內(nèi)部泄放閥132。圖2示出了處于關(guān)閉位置200的內(nèi)部泄放閥132。圖3示出了處于打開位置300的內(nèi)部泄放閥132。參考圖2和3，內(nèi)部泄放閥132耦接到隔膜108。內(nèi)部泄放閥132具有耦接到推桿(pusher post) 204的泄放閥座 202。泄放閥座202具有密封邊沿或邊緣206，其在內(nèi)部泄放閥132處于圖2中所示的閉合位置200時(shí)密封地接合隔膜108。內(nèi)部泄放閥132包括泄放閥桿208，其可滑動(dòng)地耦接在隔膜板212與隔膜108的開孔210中。附加地，泄放閥桿202耦接到推桿204。內(nèi)部泄放閥彈簧214設(shè)置在調(diào)節(jié)器216與隔膜板212之間，用以提供所需的預(yù)負(fù)載，從而建立所需的壓強(qiáng)卸載點(diǎn)或釋放壓強(qiáng)。調(diào)節(jié)器216接合或耦接到遠(yuǎn)離隔膜板212 —段距離的泄放閥桿202。在運(yùn)行中，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器100處于鎖定狀態(tài)，并且出口 104處的壓強(qiáng)進(jìn)一步增加到在隔膜108上施加超過(guò)由內(nèi)部控制彈簧214施加的預(yù)負(fù)載力的力的壓強(qiáng)時(shí)，隔膜108移動(dòng)或偏離、脫離、或移出與泄放閥座202的密封邊沿或邊緣206的密封接合，到圖3中所示的打開位置300。因此，感測(cè)腔114中的加壓流體移過(guò)邊沿或邊緣206，通過(guò)隔膜板212與隔膜108的開孔210，并且移過(guò)泄放閥桿208(沿泄放閥桿208)，移至負(fù)載腔112。隨后，通過(guò)泄放閥組件132的加壓流體可以接著經(jīng)由排放口 130排向大氣。具體地，當(dāng)內(nèi)部泄放閥132處于打開位置300時(shí)，流動(dòng)路徑由閥桿208與開孔210 之間的間隙218提供。由于例如泄放閥桿208和/或隔膜108和/或隔膜板212的開孔 210的制造公差，該間隙218可以提供不受控的截面區(qū)域或流動(dòng)路徑。附加地，間隙218可以容許超過(guò)條例或標(biāo)準(zhǔn)(例如，政府條例，等)所提出的最大可允許限制(例如，易散性排放)的流速。一些政府條例限制可以被排放到大氣中的受控流體(例如，天然氣)的量。因此， 在這些應(yīng)用中，示例性內(nèi)部泄放閥132可以以大于由條例所提出的被允許的限制的速率排放流體(例如，天然氣)到大氣。甚至當(dāng)開孔210的尺寸相對(duì)于泄放閥桿208的外表面220 相對(duì)小時(shí)，內(nèi)部泄放閥132可能超過(guò)政府限制(并且，因此，可能不符合政府條例)。圖4示出了與在此所述的示例性內(nèi)部泄放閥402 —起實(shí)現(xiàn)的示例性流體調(diào)節(jié)器 400。示例性流體調(diào)節(jié)器400包括閥體404，其限定入口 408與出口 410之間的流體通道 406。入口 408可以流體地耦接到流體調(diào)節(jié)器400的上游的分配系統(tǒng)(例如，天然氣分配系統(tǒng))，并且出口 410可以流體地耦接到消耗源例如，流體調(diào)節(jié)器400下游的鍋爐。流體調(diào)節(jié)器100基于設(shè)定控制壓強(qiáng)調(diào)節(jié)或調(diào)整流體的流動(dòng)，以將下游壓強(qiáng)保持在可接受和/或穩(wěn)定的壓強(qiáng)限制內(nèi)。流體調(diào)節(jié)器400的入口 408通常接收相對(duì)高壓強(qiáng)的供應(yīng)流體，并在出口 410 處提供相對(duì)較低和/或大體穩(wěn)定的壓強(qiáng)。閥座412安裝在閥體404的通道406中，并限定孔眼(orifice) 410，流體可以通過(guò)該孔眼410在入口 408與出口 410之間流動(dòng)。為了控制流體流過(guò)通道406，閥體404包括流體控制構(gòu)件或閥塞414，其相對(duì)于閥座412移動(dòng)。流體控制構(gòu)件或閥塞414耦接到閥桿418 的一端416，并且包括密封盤420，其可以由彈性材料構(gòu)成，當(dāng)閥桿418與閥塞414被移向閥座412時(shí)，該密封盤420密封地接合閥座412的密封面，以限制或防止流體流過(guò)通道406。致動(dòng)器422包括上殼似4與下殼426，其包括感測(cè)組件428。感測(cè)組件似8包括設(shè)置在致動(dòng)器422的上殼似4與致動(dòng)器422的下殼似6之間的感測(cè)裝置或隔膜430，以使得隔膜430的第一側(cè)432與上殼似4限定負(fù)載腔434，而隔膜430的第二側(cè)436與下殼似6限定感測(cè)腔438。隔膜430經(jīng)由杠桿440相對(duì)閥座412移動(dòng)閥塞414 (例如，密封盤)，以控制或調(diào)整在入口 408與出口 410之間的流體流動(dòng)。杠桿440耦接到閥桿412的第二端442，并且經(jīng)由隔膜板444與推桿組件446耦接到隔膜430。為了向隔膜430提供控制壓強(qiáng)，致動(dòng)器422采用設(shè)置在負(fù)載腔434中的負(fù)載組件 448。通常地，由負(fù)載裝置448提供的控制負(fù)載或壓強(qiáng)對(duì)應(yīng)于待由流體調(diào)節(jié)器400所提供的所需的出口壓強(qiáng)。在該例子中，負(fù)載組件448包括設(shè)置在可調(diào)節(jié)彈簧座452與第二彈簧座 454(例如，隔膜板444的主體部分)之間的控制彈簧450?？刂茝椈?50提供將隔膜430 的第一側(cè)432向感測(cè)腔438偏置的設(shè)定負(fù)載或力(例如，下游控制壓強(qiáng))，以將閥塞414背離閥座412移動(dòng)(例如，打開位置)。由控制彈簧450所施加的力的大小能夠通過(guò)可調(diào)節(jié)彈簧座452調(diào)節(jié)(例如，增加或減小)。閥體404耦接到致動(dòng)器422的下殼426，以使得感測(cè)腔438經(jīng)由閥嘴或喉部區(qū)域 456與出口 410流體連通。當(dāng)由控制彈簧450提供的力被由感測(cè)腔438中的流體的壓強(qiáng)所提供的力克服時(shí)，隔膜430移向感測(cè)腔434，并使得閥塞414朝閥座412移動(dòng)，以限制或提供通過(guò)通道406的流體的穩(wěn)定的流動(dòng)。具有小于最大入口流體壓強(qiáng)額定值(rating)的最大出口流體壓強(qiáng)額定值的流體調(diào)節(jié)器通常需要過(guò)壓保護(hù)。換言之，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備通常為具有超過(guò)出口壓強(qiáng)的入口壓強(qiáng)的過(guò)程應(yīng)用所需，以防止下游流體壓強(qiáng)超過(guò)預(yù)定值(例如，不安全壓強(qiáng))或變得超過(guò)入口壓強(qiáng)。
在示出的例子中，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備或關(guān)斷設(shè)備458被耦接到流體調(diào)節(jié)器400。因此， 流體調(diào)節(jié)器400可以用于危險(xiǎn)的過(guò)程流體例如天然氣。過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458感測(cè)出口壓強(qiáng) (下游壓強(qiáng))并關(guān)閉流體調(diào)節(jié)器400以防止當(dāng)下游壓強(qiáng)達(dá)到預(yù)定壓強(qiáng)時(shí)流體流過(guò)通道406。 為了感測(cè)出口 410處的下游壓強(qiáng)，閥體404包括通道460，以用于將過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458的感測(cè)腔(未示出)流體地耦接到閥體404的出口 410。為了防止由于由例如出口 410處的溫度變化引起的出口 410處的壓強(qiáng)增加引起的過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458的不需要的激活，流體調(diào)節(jié)器400包括流體地耦接到大氣的排放口 462。 在該例子中，致動(dòng)器422包括具有排放泄放閥464的排放口 462。排放泄放閥464包括排放控制彈簧466，當(dāng)感測(cè)腔434中的流體的壓強(qiáng)大于由排放控制彈簧466提供的力時(shí)，該排放控制彈簧466移動(dòng)到打開位置。為了選擇性地將出口 410流體耦接到排放口 462，致動(dòng)器422采用與感測(cè)組件428 可操作地耦接的內(nèi)部泄放閥組件402(例如，標(biāo)識(shí)(token)泄放閥)。過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458具有大于內(nèi)部泄放閥402的壓強(qiáng)設(shè)定的壓強(qiáng)設(shè)定，并且在出口 410處的流體的壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)上超過(guò)內(nèi)部泄放閥402的壓強(qiáng)設(shè)定時(shí)該過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458激活。因此，在過(guò)程流體的壓強(qiáng)由于例如溫度變化增加時(shí)，內(nèi)部泄放閥402將過(guò)程流體排放到例如大氣中。如果過(guò)程流體的下游壓強(qiáng)超過(guò)內(nèi)部泄放閥設(shè)定，則內(nèi)部泄放閥402打開以將流體排放或排出到大氣中。盡管過(guò)程流體通過(guò)內(nèi)部泄放閥402排放或排出，但是當(dāng)出口壓強(qiáng)超過(guò)預(yù)定壓強(qiáng)時(shí)過(guò)壓保護(hù)設(shè)備 458激活。因此，內(nèi)部泄放閥402防止由于例如過(guò)程流體溫度變化引起的過(guò)壓保護(hù)設(shè)備的不需要的激活或釋放。附加地或替代地，當(dāng)有氣味的流體(例如，天然氣)經(jīng)由排放口 462排放時(shí)，內(nèi)部泄放閥402可以提供流體調(diào)節(jié)器400可能不適當(dāng)?shù)剡\(yùn)作的可感知的警告。圖5和6示出了耦接到隔膜430的示例性內(nèi)部泄放閥402。圖5示出了處于關(guān)閉位置500的泄放閥402。圖6示出了處于打開位置600的泄放閥402。參考圖5和6，內(nèi)部泄放閥402包括與隔膜430的第二側(cè)436相鄰的泄放閥座502。在這個(gè)特定的例子中，泄放閥座502與推桿組件446的推桿504整體地形成。在該例子中，推桿504經(jīng)由螺母505耦接到隔膜板444。泄放閥座502包括密封件506 (例如，0型環(huán))，當(dāng)泄放閥座502接合隔膜 444時(shí)，該密封件506密封地接合隔膜板444，以防止流體流過(guò)內(nèi)部泄放閥402。在其他例子中，泄放閥座402密封地接合隔膜430。示例性內(nèi)部泄放閥402包括泄放閥桿508，其可滑動(dòng)地耦接在隔膜板444與隔膜 430的開孔510中。為了將內(nèi)部泄放閥502耦接到隔膜430，泄放閥桿508的第一端514耦接到泄放閥座502，而第二端516耦接到調(diào)節(jié)器520。內(nèi)部泄放閥關(guān)閉彈簧518設(shè)置在調(diào)節(jié)器520與彈簧座522之間，以提供所需預(yù)負(fù)載，從而建立所需的壓強(qiáng)卸載點(diǎn)或釋放壓強(qiáng)。調(diào)節(jié)器520接合或耦接到離開隔膜板444 一段距離的泄放閥桿508。調(diào)節(jié)器520可以是帶螺紋的螺母或者是能夠螺紋地連接在泄放閥桿508上以預(yù)負(fù)載關(guān)閉彈簧518從而調(diào)節(jié)或設(shè)定卸載壓強(qiáng)的類似物。在該例子中，彈簧座522與隔膜板444的圈形或圓柱形體部5M整體地形成。體部5M從隔膜板444的支撐部或凸緣526凸起。在該例中，內(nèi)部泄放閥402包括設(shè)置在開孔510內(nèi)的密封件528(例如，0型環(huán))， 以防止流體流過(guò)隔膜板444和/或隔膜430的開孔510。在示出的例子中，密封件5 沿泄放閥桿508的主體被設(shè)置在溝槽或凹部530內(nèi)，該泄放閥桿508的主體用于在隔膜板444 的開孔510內(nèi)滑動(dòng)或移動(dòng)。當(dāng)內(nèi)部泄放閥402處于圖6中所示的打開位置600時(shí)，密封件528防止流體通過(guò)開孔510排放過(guò)泄放閥桿508。在其他例子中，密封件5 可以被設(shè)置在開孔510的凹部或空腔內(nèi)。在另外的例子中，多個(gè)密封件可以被設(shè)置在開孔510中，和/或被沿泄放閥桿508放置。內(nèi)部泄放閥402包括排出孔或小開孔532以當(dāng)內(nèi)部泄放閥402處于打開位置600 時(shí)提供在感測(cè)腔438與負(fù)載腔434之間的流體通道或流動(dòng)路徑。在示出的例子中，排出孔 532被設(shè)置在泄放閥座502與泄放閥桿508的密封件5 之間的隔膜板444中。在該例子中，排出孔532形成在隔膜板444內(nèi)。具體地，在示出的例子中，排出孔532被形成在隔膜板444的圈形或圓柱形體部524內(nèi)。因此，排出孔532與隔膜板444的開孔510分離，且與之不同。所示出的例子中的排出孔532具有與隔膜板444的開孔510的縱軸536實(shí)質(zhì)上垂直的軸534。然而，在其他例子中，排出孔532的軸534可以處于相對(duì)縱軸536的任意其他的角度。此外，與圖1-3的內(nèi)部泄放閥132不同，示出的例子中的示例性內(nèi)部泄放閥402提供受控的或預(yù)定的流速。更具體地，排出孔532被形成為提供受控的截面流動(dòng)面積的尺寸或大小。換言之，排出孔532不取決于間隙(例如，圖1-3的間隙532)的尺寸，該尺寸可以由于制造公差而變化。此外，排出孔532可以被提供大體小于圖1-3的內(nèi)部泄放閥132的間隙218所提供的截面面積的截面面積，以使得流體調(diào)節(jié)器400能夠符合條例或規(guī)范。因此，排出孔532能夠被形成為提供在不同壓強(qiáng)上受控的、預(yù)定的流速的尺寸或大小。例如，排出孔532可以被形成為當(dāng)內(nèi)部泄放閥402處于打開位置600時(shí)允許在感測(cè)腔438與負(fù)載腔434之間相對(duì)低的流體流動(dòng)的尺寸或大小。在一些例子中，排出孔532 被形成為甚至當(dāng)圖2和3的泄放閥桿208緊密地適配在隔膜108與隔膜板212的開孔210 內(nèi)時(shí)提供小于由圖1-3的內(nèi)部泄放閥132所提供的截面流動(dòng)面積的截面流動(dòng)面積的尺寸。 因此，示例性排出孔532能夠尺寸適于大體限制或控制排放到大氣中的流體的量。因此，可以控制流體流速以符合政府條例(例如，例如，在16(in-WC)的壓強(qiáng)下小于14(scfh)的流體流速)。圖7是示出當(dāng)使流體調(diào)節(jié)器400處于多個(gè)壓強(qiáng)時(shí)由內(nèi)部泄放閥402提供的示例性流體流速的圖表700。例如，當(dāng)控制彈簧450提供約8.2 (in-wc)的出口壓強(qiáng)時(shí)，流體壓強(qiáng)在約0(in-WC)與130(in-wc)的范圍內(nèi)，內(nèi)部泄放閥402提供在約1 (scfh)與14(scfh)之間的流體流速。例如，參考圖表700，當(dāng)出口 410處的壓強(qiáng)約為10. 5(in-WC)時(shí)，內(nèi)部泄放閥 402移到打開位置600，以經(jīng)由排出孔532以約10 (scfh)的流速排放感測(cè)腔438與負(fù)載腔 434之間的流體。一些政府條例要求在壓強(qiáng)為16(in-WC)時(shí)流速不超過(guò)14(scfh)。因此， 示例性流體調(diào)節(jié)器400符合政府條例，并且因而其相比例如圖1-3的流體調(diào)節(jié)器100可以被用于更寬范圍的不同的應(yīng)用中。參考圖4-6，在運(yùn)行中，可以通過(guò)在傳送由下游負(fù)載(例如，由消耗源)所要求的流體的量時(shí)調(diào)整通過(guò)通道406的流體流動(dòng)以保持出口 410處的所需的下游壓強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)流體壓強(qiáng)與流體條例。致動(dòng)器422根據(jù)由控制彈簧450提供或設(shè)定的所需的出口壓強(qiáng)來(lái)調(diào)節(jié)出口 410處的壓強(qiáng)。感測(cè)腔438感測(cè)喉部區(qū)域456處的流體壓強(qiáng)，喉部區(qū)域456向隔膜430的第二側(cè)436提供力或壓強(qiáng)，以抵制傳遞到隔膜430的第一側(cè)436的控制彈簧450的力或壓強(qiáng)。 轉(zhuǎn)而，隔膜430經(jīng)由杠桿440與推桿組件446相對(duì)閥座412移動(dòng)閥塞414。隔膜430上大體不相等或不平衡的壓強(qiáng)差使得隔膜430相對(duì)閥座412移動(dòng)閥塞414，以調(diào)整流過(guò)通道406 的流體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于由控制彈簧450所提供的設(shè)定控制壓強(qiáng)的大體穩(wěn)定的低的出口壓強(qiáng)?？刂茝椈?50的調(diào)節(jié)改變?cè)诔隹?410處待被提供的壓強(qiáng)。具體地，小于提供到隔膜430的第一側(cè)432的壓強(qiáng)的提供到隔膜430的第二側(cè)436 的壓強(qiáng)使得隔膜430移向感測(cè)腔438。轉(zhuǎn)而，隔膜430使得閥塞414背離閥座412移動(dòng)，以允許或增加流體流過(guò)通道406。大于提供到第一側(cè)432的壓強(qiáng)的提供到隔膜430的第二側(cè) 436的壓強(qiáng)使得隔膜430移向負(fù)載腔434。轉(zhuǎn)而，隔膜430使得閥塞414移向閥座412，以限制或防止流體流過(guò)通道406。當(dāng)由感測(cè)腔438感測(cè)的壓強(qiáng)大體等于由控制彈簧450提供的控制壓強(qiáng)時(shí)，流體調(diào)節(jié)器400處于平衡狀態(tài)，并且閥塞414移向閥座412以限制流體流動(dòng)， 并且流體調(diào)節(jié)器400提供等于流體的下游消耗的穩(wěn)定狀態(tài)的流動(dòng)。當(dāng)下游需求或消耗減少和/或下游源被關(guān)斷(即，導(dǎo)致大體為0的下游需求)時(shí)， 閥塞414密封地接合閥座412，以防止流體流過(guò)閥體404(即，移向鎖定狀態(tài))。在鎖定狀態(tài)，閥塞414密封地接合閥座412，以提供大體為0的通過(guò)流體調(diào)節(jié)器400的流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)閥塞414密封地接合閥座412時(shí)，加壓流體仍處在出口 410與下游源(未示出)之間。然而，在一些情況中，由于腐蝕、調(diào)節(jié)器元件的損壞、砂粒、管垢，等等，閥塞414可能不能緊密地密封到閥座412。因此，來(lái)自入口 408的高壓強(qiáng)過(guò)程流體繼續(xù)流向出口 410。 因此，由于下游源的需求實(shí)質(zhì)上地減少(例如，大體為0的需求)，出口 410處的下游壓強(qiáng)增力口。當(dāng)出口 410處的流體的壓強(qiáng)增加到預(yù)定壓強(qiáng)水平(例如，預(yù)定安全壓強(qiáng)水平)時(shí)，過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458激活。附加地，在一些情況中，當(dāng)流體調(diào)節(jié)器400處于鎖定狀態(tài)時(shí)，仍處在出口 410與下游源之間的過(guò)程流體可能易于受到溫度增加的影響，從而使得出口 410處的流體的壓強(qiáng)增力口。內(nèi)部泄放閥402防止由于溫度變化引起的過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458不需要的激活(例如，多余的釋放)。更具體地，當(dāng)感測(cè)腔438中的壓強(qiáng)向隔膜430的第二側(cè)436施加超過(guò)由卸載關(guān)閉彈簧518施加的預(yù)負(fù)載力的足夠的力時(shí)，隔膜430移向負(fù)載腔434，使得隔膜板444抬離、 脫離、或移出與泄放閥座502的密封接合。由于閥塞414與閥座412密封地接合，并且杠桿 440與推桿504不能進(jìn)一步移向負(fù)載腔434，所以隔膜板444從泄放閥502脫離。因此，感測(cè)腔438上的加壓流體移過(guò)泄放閥座502并穿過(guò)隔膜板444的排出孔532。然后，流過(guò)泄放閥組件402的加壓流體可以隨后經(jīng)由排放口 430排向大氣。因此，當(dāng)下游壓強(qiáng)波動(dòng)(例如， 由于溫度變化)時(shí)，示例性內(nèi)部泄放閥402防止過(guò)壓保護(hù)設(shè)備458多余的激活，而流體調(diào)節(jié)器400處于鎖定狀態(tài)。具體地，內(nèi)部泄放閥402允許通過(guò)排出孔532的相對(duì)小的流體流速(例如，流體噴出)。因此，當(dāng)感測(cè)腔438中的壓強(qiáng)足夠大以使內(nèi)部泄放閥402在關(guān)閉位置500與打開位置 600之間移動(dòng)時(shí)，但該壓強(qiáng)小于激活過(guò)壓保護(hù)裝置458所需的壓強(qiáng)時(shí)，內(nèi)部泄放閥402允許流體排放到大氣。盡管在此已經(jīng)描述了某些示例性設(shè)備，本申請(qǐng)的覆蓋范圍并不局限于此。相反，本申請(qǐng)覆蓋從字面上或在等同原則下完全落入所附權(quán)利要求范圍的所有設(shè)備和制品。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)部泄放閥，包括泄放閥桿，可滑動(dòng)地耦接在感測(cè)裝置的開孔內(nèi)；泄放閥座，耦接到所述泄放閥桿的第一端，并用于在所述內(nèi)部泄放閥處于關(guān)閉位置時(shí)接合所述感測(cè)裝置的第一側(cè)，以防止流體在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述感測(cè)裝置的第二側(cè)之間流動(dòng)；排出孔，其形成為穿過(guò)所述感測(cè)裝置的表面，其中所述排出孔提供與所述感測(cè)裝置的所述開孔分離的通道，并且所述排出孔被形成為當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間提供受控的流速的尺寸；以及密封件，被沿所述排出孔與所述閥座的上游的所述泄放閥桿的主體設(shè)置，以防止當(dāng)所述泄放閥處于所述打開位置時(shí)流體經(jīng)由所述感測(cè)裝置的所述開口在所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)與所述的感測(cè)裝置的第二側(cè)之間流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述感測(cè)裝置包括隔膜板，并且所述排出孔形成在所述隔膜板的主體部分內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述排出孔具有與所述泄放閥桿的縱軸垂直的軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述密封件是0型環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，還包括設(shè)置在所述泄放閥塞的表面的密封件，其用于當(dāng)所述泄放閥處于所述關(guān)閉位置時(shí)密封地接合所述感測(cè)裝置的所述第一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述感測(cè)裝置包括由隔膜板支撐的隔膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述泄放閥座與隔膜組件的推桿整體地形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述密封件用于當(dāng)所述泄放閥處于所述打開位置時(shí)引導(dǎo)所述流體流過(guò)所述排出孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄放閥，其特征在于，所述排放口用于當(dāng)所述泄放閥處于所述打開位置時(shí)允許相對(duì)少量的流體流過(guò)所述排出孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泄放閥，其特征在于，當(dāng)壓強(qiáng)約為10英寸水柱時(shí)，所述相對(duì)少量的流體流動(dòng)少于約14標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)。
11.一種流體調(diào)節(jié)器，包括內(nèi)部泄放閥，其經(jīng)由隔膜板可操作地耦接到隔膜，以允許當(dāng)感測(cè)腔中的壓強(qiáng)大于第一閾值時(shí)流體在相鄰于所述隔膜的第一側(cè)的所述感測(cè)腔與相鄰于所述隔膜的第二側(cè)的負(fù)載腔之間流動(dòng)，所述內(nèi)部泄放閥包括泄放閥桿，可滑動(dòng)地耦接在所述隔膜板的開孔內(nèi)；泄放閥座，耦接到所述泄放閥桿，以當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于關(guān)閉位置時(shí)密封地接合相鄰于所述隔膜的所述第二側(cè)的所述隔膜板，以防止流體在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間流動(dòng)；密封件，設(shè)置在所述隔膜板的所述開孔內(nèi)，以防止當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)流體經(jīng)由所述隔膜板的所述開孔在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間流動(dòng)；排出孔，在所述泄放閥座與所述密封件之間的位置與所述隔膜板整體地形成，其中所述排出孔與所述隔膜板的所述開孔分離，并且其中當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于所述打開位置時(shí)所述排出孔提供在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間的受控的流體流動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述排出孔具有與所述泄放閥桿的縱軸垂直的軸。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述密封件是0型環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述泄放閥座與推桿整體地形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述推桿將所述隔膜板可操作地耦接到所述流體調(diào)節(jié)器的閥塞。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述排出孔被形成為當(dāng)所述內(nèi)部泄放閥處于所述打開位置時(shí)允許相對(duì)少量的流體在所述感測(cè)腔與所述負(fù)載腔之間流動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述排出孔允許當(dāng)所述流體調(diào)節(jié)器內(nèi)的壓強(qiáng)約為10. 5英寸水柱時(shí)小于約14標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)的流速。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一閾值由關(guān)閉彈簧提供， 所述關(guān)閉彈簧可操作地耦接到相鄰于所述隔膜的所述第一側(cè)的所述隔膜板。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述密封件沿著用于在所述開孔中移動(dòng)的所述泄放閥桿的一部分設(shè)置。
20.一種用于流體調(diào)節(jié)器的內(nèi)部泄放閥組件，包括用于感測(cè)流體調(diào)節(jié)器的出口處的壓強(qiáng)的裝置，所述用于感測(cè)的裝置具有與所述流體調(diào)節(jié)器的所述出口流體連通的第一側(cè)以及與排放口流體連通的第二側(cè)；用于當(dāng)所述出口處的壓強(qiáng)增加到大于使得所述調(diào)節(jié)器移向鎖定狀態(tài)的壓強(qiáng)時(shí)允許流體在所述用于感測(cè)的裝置的所述第一側(cè)與所述用于感測(cè)的裝置的所述第二側(cè)之間流動(dòng)的裝置，其中所述用于允許流體流動(dòng)的裝置可滑動(dòng)地耦接在所述用于感測(cè)的裝置的開孔內(nèi)， 并且其中所述用于允許流體流動(dòng)的裝置包括與所述開孔分離的排出孔，以允許流體流過(guò)所述排出孔；以及用于當(dāng)所述用于允許的裝置容許流體在所述用于感測(cè)的裝置的所述第一與第二側(cè)之間流動(dòng)時(shí)防止流體經(jīng)由所述開孔在所述用于感測(cè)的裝置的所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間流動(dòng)，并且引導(dǎo)所述流體流向所述排出孔的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的內(nèi)部泄放閥，其特征在于，所述用于防止流體流過(guò)所述開孔的裝置包括設(shè)置在所述開孔內(nèi)的用于密封的裝置。
全文摘要
描述了用于流體調(diào)節(jié)器的內(nèi)部泄放閥裝置。示例性內(nèi)部泄放閥包括泄放閥座，其耦接到該泄放閥桿的第一端，并用于在該內(nèi)部泄放閥處于關(guān)閉位置時(shí)接合感測(cè)裝置的第一側(cè)，以防止流體在該感測(cè)裝置的該第一側(cè)與該感測(cè)裝置的第二側(cè)之間流動(dòng)。在該感測(cè)裝置的表面內(nèi)的并且與該感測(cè)裝置的該開孔分離的排出孔被形成為當(dāng)該內(nèi)部泄放閥處于打開位置時(shí)在該感測(cè)裝置的該第一側(cè)與該第二側(cè)之間提供受控的流速的尺寸。密封件被沿該排出孔與該閥座的上游的該泄放閥桿的主體設(shè)置，以防止當(dāng)該泄放閥處于該打開位置時(shí)流體經(jīng)由該感測(cè)裝置的該開口在該感測(cè)裝置的該第一側(cè)與該感測(cè)裝置的該第二側(cè)之間流動(dòng)。
文檔編號(hào)F16K31/126GK102466069SQ20111029505
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者J·C·霍金斯, S·D·霍爾 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程管理調(diào)節(jié)技術(shù)公司