CN102257449A - 用于负载调节器的内部泄放阀装置 - Google Patents

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Abstract

具有内部泄放阀装置的示例性负载调节器，包括体，其具有被放置在第一壳与第二壳之间的负载隔膜。所述第一壳和所述负载隔膜的第一侧限定第一腔，并且所述第二壳和所述负载隔膜的第二侧限定第二腔。泄放阀组件被耦接至所述负载隔膜。所述泄放阀组件包括具有孔的泄放阀座，该孔形成通道以流体地耦接所述第一腔和所述第二腔，以及包括泄放阀塞，其被可移动地耦接至所述泄放阀座。所述泄放阀塞用于响应于实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，从所述泄放阀座移动至泄放位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。

Description

用于负载调节器的内部泄放阀装置
技术领域
本公开大体上涉及流体调节器，更具体地，涉及用于与负载调节器一起使用的内部泄放阀装置。
背景技术
过程控制系统利用各种现场设备来控制过程参数。流体调节器通常分布在整个过程控制系统中，用以控制各种流体(例如，液体、气体等)的压强。流体调节器通常被用于将流体的压强调节至较低的和/或基本上稳定的值。具体地，流体调节器具有入口，其通常接收在相对较高的压强处的供应流体，并且流体调节器在出口处提供相对较低的和/或基本上稳定的压强。
当高压过程流体通过过程控制系统时，调节器在一个或多个点降低过程流体的压强，来将具有较低的或降低的压强的过程流体供应至子系统或其他密闭输送点。例如，与一设备(例如，锅炉)相关联的气体调节器可以从气体分配源处接收具有相对较高的压强的气体，并且可以将气体调节至较低的、基本上稳定的、适于设备安全并有效使用的压强。
为了阻止下游压强(即，出口压强)到达不安全的水平，流体调节器通常包括过压保护装置。过压保护装置被可操作地耦接至流体调节器并且激活(例如，当流体的下游压强到达预设值时)，以阻止在下游源处的压强的不必要的(例如，不安全的)增加。一些过压保护装置(例如，截流装置)截断至下游源的过程流体的流动直至过压保护装置被人工地复位。
然而，在一些例子中，由于，例如，温度变化所引起的流体压强的增加可以引起过压保护装置的不需要的或不必要的激活。为了阻止过压保护装置的不必要的激活，一些已知的弹簧负载流体调节器(spring-loaded fluid regulator)可以具有与流体调节器一体地形成的内部泄放阀。当过程流体的压强由于例如，温度变化，而增加时，内部泄放阀将过程流体泄放至，例如，大气。如果过程流体的下游压强超过内部泄放阀的设置，则内部泄放阀打开，以将流体泄放至大气。尽管过程流体通过内部泄放阀泄放，当出口压强超过预设压强时，过压保护装置仍激活。FisherInternational series S201和S202是如此的已知的、包括内部泄放阀的弹簧调节器。
一些已知的调节器，诸如，压强负载调节器(pressure-loadedregulator)，不向大气排放，因此，内部泄放阀不能够与调节器整合在一起。在该些已知的压强负载调节器中，附加的外部泄放阀被用于阻止由于例如过程流体中的温度变化所引起的过压保护装置的不需要的激活或触发。然而，这样的外部泄放阀常常需要附加的安装劳动、管道、制造劳动、存货、维护，以及由此而增加的成本。
发明内容
在一个例子中，具有内部泄放阀装置的负载调节器(loadingregulator)包括体，其具有被放置在第一壳与第二壳之间的负载隔膜。所述第一壳和所述负载隔膜的第一侧限定第一腔，并且所述第二壳和所述负载隔膜的第二侧限定第二腔。泄放阀组件被耦接至所述负载隔膜。所述泄放阀组件包括泄放阀座，该泄放阀座具有形成流体地耦接所述第一腔和所述第二腔的通道的孔，以及包括泄放阀塞，其被可移动地耦接至所述泄放阀座。所述泄放阀塞响应于实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的压强的出口压强而从所述泄放阀座移动至泄放位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
在另一个例子中，具有内部泄放阀装置的负载调节器，包括：隔膜，其被放置在调节器的体内，位于第一腔与第二腔之间，用以响应于由所述第二腔所感测的过程流体压强，在至少第一位置、第二位置与第三位置之间移动。泄放阀座被耦接至所述隔膜，以使得所述泄放阀座和所述隔膜在所述第一位置、所述第二位置、以及所述第三位置之间移动，其中，所述泄放阀包括孔，其形成通道以流体地耦接所述第一腔和所述第二腔。泄放阀塞，其被可滑动地耦接至所述泄放阀座以接合所述孔，用于当所述隔膜和所述泄放阀座在所述第一和第二位置之间移动时，阻止在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动，并且其中，响应于实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，所述泄放阀塞从所述泄放阀座移动至所述第三位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
在又一个例子中，用于与负载调节器一起使用的内部泄放阀装置，包括：泄放阀座，其具有圆柱体与第一凸缘部分。所述第一凸缘部分包括座面，用于当所述泄放阀装置在关闭位置时，接合隔膜的第一侧，并且当所述负载调节器在泄放状态时，从所述隔膜的所述第一侧移开。偏置构件，其被放置在所述泄放阀座的第二凸缘部分与所述负载调节器的一部分之间。所述偏置构件朝所述座面偏置所述隔膜的所述第一侧。定位装置，其被放置在所述负载调节器的至少一部分之内，用于接合所述泄放阀座，以使得当所述定位装置和所述泄放阀座的接合引起当所述隔膜朝所述定位装置移动时，所述座面从所述隔膜的所述第一侧移开。
在又一个例子中，用于与负载调节器一起使用的内部泄放阀装置，包括：用于提供在致动器的第一腔与第二腔之间的流体连通的装置，其中，所述第二腔用于被流体地耦合至负载调节器的出口。内部泄放阀装置还包括用于控制用于提供流体连通的所述装置的装置，以响应于实质上大于与调节器锁定的启动相关联的压强的在出口处的流体压强，允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
附图说明
图1示出了以已知的示例性负载调节器实现的已知的压强负载流体调节器。
图2示出了图1的已知的负载调节器的剖视图。
图3示出了以已知的内部泄放阀装置实现的另一已知的负载调节器的一部分。
图4A示出了具有在此所描述的示例性内部泄放阀装置的示例性负载调节器。
图4B示出了图4A的示例性负载调节器的剖视图。
图5A示出了具有在此所描述的另一示例性内部泄放阀装置的示例性负载调节器的剖视图。
图5B示出了图5A的示例性负载调节器的另一剖视图。
图5C示出了用于图5A和图5B的示例性负载调节器中的示例性阀塞。
图6A示出了具有在此所描述的又一示例性内部泄放阀装置的示例性负载调节器的剖视图。
图6B示出了图6A的示例性负载调节器的另一剖视图。
图7示出了具有在此所描述的又一示例性内部泄放阀装置的示例性负载调节器的剖视图。
具体实施方式
通常，流体调节器根据所感测的下游压强来调节流体的流动，以将过程系统压强维持在可接受的和/或稳定的压强范围内。流体调节器通常包括经由连接机构(例如，杠杆)被可操作地耦接至阀塞的隔膜，用以相对于阀座移动阀塞来阻止或允许在入口与出口之间的流体的流动。流体调节器通常使用施加在隔膜的第一侧的预设的控制力或负载来朝第一方向推动阀塞，用以调节过程流体的流动和压强。隔膜的第二侧被流体地耦接至出口流体，来施加力，用以朝与第一方向相反的第二方向推动隔膜。因此，隔膜响应于在出口处的流体的压强(即，被施加到隔膜的第二侧的力)与预设的控制力(即，被施加到隔膜的第一侧的力)的差来移动阀塞，用以改变流过调节器的流动来获取基本上稳定的出口压强。
在一个例子中，弹簧负载调节器包括以偏置元件(例如，弹簧)为形式的负载元件，来将预设的控制力施加至隔膜的第一侧。在另一个例子中，压强负载调节器包括以由负载调节器所供应的负载压强为形式的负载元件，来将预设的控制力施加至隔膜的第一侧。压强负载调节器通常在较高的流速以及较高的出口压强下比弹簧负载调节器提供更精确的出口压强调节。因此，当需要下游压强的更好的准确性(例如，在计量应用中)时，相比于弹簧负载调节器更需要压强负载调节器。
附加地，具有低于最大入口流体压强额定值的最大出口流体压强额定值的流体调节器通常需要过压保护。换而言之，对于具有超过出口压强的入口压强的过程应用而言常常需要过压保护装置来阻止下游流体压强超出预设值(例如，不安全的压强)或变为大于入口压强。安全截流装置和真实监测装置(truemonitoring device)是与流体调节器一起使用的两个示例性过压保护装置。安全截流装置通常感测出口压强(下游压强)并且关闭流体调节器来阻止当下游压强到达预设压强时，通过调节器的流体的流动。真实监测装置常常包括被安装成与第二调节器相连的第一或工作调节器。第二调节器通常感测下游压强(即，控制压强)并且当工作压强调节器停止控制下游压强时，承担对于下游压强的控制。
在操作中，压强调节器移动至关闭位置，用于当过程流体的下游需求下降和/或下游源被截断(即，导致实质上为零的下游需求)时，阻止通过调节器的流体的流动。例如，当对下游源的需求量实质上减少时或下游源被截断时(例如，零流动状态)，流体调节器内的阀塞密封地接合阀座，以阻止通过调节器的流体的流动(即，移动到关闭位置)。然而，在一些例子中，由于调节器元件腐蚀和破坏、砂砾、管垢等，阀塞不可以适当地密封阀座，由此允许在调节器的入口与出口之间的过程流体的连续的流动，并且引起下游压强(例如，控制压强)增长。当下游压强增加到不必要的压强水平(例如，不安全的水平)时，激活过压保护装置来阻止在下游源处的压强的过度的增加。因此，过压保护装置常常提供压强泄放或压强范围控制，以防止由过压状态所导致的过程系统元件的故障。
当阀塞适当地密封(例如，紧密地接合)阀座，并且在出口与下游源之间的流体的压强低于预设的安全压强水平时，过压保护装置不被激活。然而，过程流体通常在调节器的阀塞的出口侧与下游源之间仍被截流。在一些例子中，在出口与下游源之间的流体的压强承受由于，例如周围的温度的增长所引起的压强的增长。该被截流的流体的压强在出口处的增长可以引起激活过压保护装置。为了阻止由于温度变化引起的过压保护装置的不必要的激活，弹簧负载调节器通常包括将出口压强排放或泄放到大气的内部泄放阀。过压保护装置通常具有压强设置，其大于内部泄放阀的压强设置，并且当出口流体的压强实质上大于内部泄放阀的压强设置时，激活过压保护装置。
然而，压强负载调节器并不是排放的，因此，内部泄放阀不能够与主调节器一体地形成。缺失内部泄放阀可以引起在当调节器在关闭位置时，过程流体的出口压强由于，例如温度变化而增长的情形下的过压保护装置的不需要或不必要的激活。因此，通常压强负载调节器不与过压保护装置一起使用，因为过压保护装置在该些应用中易受不需要的激活的影响。为了阻止过压保护装置的不需要的激活，外部泄放阀通常被耦接至压强负载调节器。然而，这需要附加的设备、维护、安装、制造以及由此增长的成本。指挥器操作型自力式调节器通常被用作压强负载调节器的替代，并且因此作为外部调节阀的替代。然而，指挥器操作型自力式调节器较复杂，并且因此相对较贵。
一些已知的负载调节阀包括内部泄放阀装置，其当在主调节器出口处的过程流体处于引起负载调节器的锁定的启动的预设压强时，释放或泄放过程流体。当流体被阻止流过负载调节器(例如，当下游需求基本上为零时)时，发生锁定状态。然而，每当负载调节器进入或处于锁定状态时，向大气排放或泄放过程流体可能是不需要的，因为锁定状态可能频繁地发生，并且因此，大量的过程流体可以泄放到大气中。例如，这些已知的负载调节器通常不适于涉及危险流体(例如，天然气)的过程应用，因为一旦负载调节器的锁定状态启动或处于负载调节器的锁定状态的启动，负载调节器泄放阀开始释放或泄放过程流体到大气。因此，对于涉及危险流体的应用，在锁定的启动时不开始释放的泄放阀是有利的。换而言之，泄放阀装置具有压强补偿，以提供在负载调节器的锁定状态与泄放阀的泄放状态之间的实质上的死区或实质上的操作间隔是有利的。
在实际中，负载调节器被可操作地耦接至主流体调节器。如上所述，负载调节器供应压强，以向主调节器提供预设的控制力。然而，当出口流体压强大于引起负载调节器进入锁定状态的出口流体压强时，主调节器通常进入锁定状态(即，通过主调节器的流量实质上为零)。然而，如上所述，在负载调节器的锁定状态启动时，已知的具有内部泄放阀的负载调节器通常开始释放或排放流体。因此，在过压情形下，在主调节器的锁定状态启动之前，负载调节器开始释放或排放过程流体。此外，这些已知的负载调节器缺少用于控制负载调节器开始释放或泄放的压强的装置，以使得当出口流体压强超过或大于引起主调节器锁定的流体压强时，能够将泄放状态的启动设置为激活。
因此，不能控制启动释放压强点或负载调节器的设置(即，在泄放调节器泄放时的压强)引起泄放调节器当出口流体压强低于引起主调节器的锁定状态的出口流体压强时释放或泄放。每当负载调节器进入锁定状态时，排放或泄放过程流体到大气引起大量过程流体泄放到大气。例如，如果下游需求引起出口压强为引起负载调节器锁定(并且由此泄放)的压强，但低于引起主调节器锁定的压强，则在很长的时间段中，过程流体可以泄放到大气。因此，压强负载调节器通常不适于涉及危险流体(例如，天然气)的过程应用。因此，所期望的是，当出口流体压强处于引起负载调节器和主调节器锁定的压强时，负载调节器泄放。此外，配置负载调节器以当压强大于引起主调节器锁定的压强时锁定是不期望的，因为负载调节器会尝试调节流体并且承担下游压强的控制，由此提供不需要的和/或不适合的下游控制压强。
在此所述的示例性内部泄放阀装置通过提供负载调节器的锁定状态发生或启动时的主调节器出口压强与内部泄放阀的泄放状态或开始释放点发生或启动时的主调节器出口压强之间的实质上的死区或实质上的间隔来提供泄放阀激活压强补偿。附加地，在此所述的示例性内部泄放阀装置提供在主调节器的锁定状态发生或启动时的主调节器出口压强与在负载调节器的内部泄放阀的泄放状态发生或启动时的主调节器出口压强之间的压强补偿。换而言之，在此所述的示例性内部泄放阀装置控制在引起内部泄放阀装置的泄放状态的启动的出口流体压强与引起负载调节器锁定和/或主调节器锁定的启动的出口流体压强之间的压强补偿。在此处所述的例子中，设置压强补偿，以使得负载调节器的内部泄放阀泄放时的压强实质上大于主调节器锁定时的出口压强和负载调节器锁定时的出口压强。
因此，在此所述的示例性泄放阀装置为泄放阀提供可调节的预设的力，以便泄放阀能够被设置为在不同的预定的流体出口压强处激活。附加地，在此所述的示例性内部泄放阀装置有利地与压强负载调节器一体地形成，以通过实质上最小化过程流体的不必要的到大气的排放或泄放和/或被可操作地耦接到负载调节器和/或主调节器的过压保护装置的不需要的不希望的激活而提供增加的精确性。因此，在此所述的示例性泄放阀装置使得过压保护装置能够与压强负载调节器一起使用而无需外部泄放阀。
在讨论在此所述的示例性内部泄放阀装置的详情之前，图1中给出了示例性已知的压强负载流体调节器100的图示。如图1所示，已知的示例性压强负载调节器100包括已知的示例性负载调节器102，以向主调节器104提供控制压强或负载。外部泄放阀106被流体地耦接至主调节器104，以便示例性压强负载调节器100可以与诸如，例如天然气的危险过程流体一起使用。过压保护装置108也可以被流体地耦接至示例性压强负载调节器100。外部泄放阀106可以被流体地耦接在压强负载调节器104与过压保护装置108之间，以阻止过压保护装置108的不必要的激活。然而，外部泄放阀106需要附加的组件、存货、制造、维护等，这将增加成本。替代地，指挥器操作型自力式调节器可以用于替代负载调节器102和外部阀106。然而，这样的已知的指挥器操作型自力式调节器更加复杂并且更加昂贵。
如图1所示，示例性主调节器104包括致动器110，其被可操作地耦接至具有入口114和出口116的阀112。致动器110包括主隔膜组件118，其被放置在第一致动器壳120与第二致动器壳122之间。第一致动器壳120限定负载腔124，并且第二致动器壳122限定控制腔126。负载调节器102包括被流体地耦接至阀112的入口114的负载入口128，以及与负载腔124流体连通的负载出口130，以向负载腔124提供负载压强。
阀112包括阀体132，其被耦接至较低的致动器壳122。阀座134被安装在阀体132中，并且限定开口136，流体可以通过该开口在入口114与出口116之间流动。被连接在阀杆142的第一端140的阀塞138包括密封盘144(例如，弹性的密封盘)，其密封地接合阀座134，以阻止在入口114与出口116之间的流体的流动。阀杆导向件146将阀杆142和密封盘144与较低的致动器壳122、阀体132或阀座134中的至少一个调准。虽然未示出，但是阀杆导向件146包括至少一个通道，以流体地耦接出口116和控制压强腔126。
隔膜组件118包括由隔膜板150支撑的隔膜148，并且隔膜组件118具有显露于负载腔124的第一侧或表面152以及显露于控制压强腔126的第二侧或表面154。隔膜148经由阀杆142和杠杆156被可操作地耦接至阀塞138，并且当隔膜148朝控制压强腔126移动时引起阀塞138朝阀座134移动，以阻止在入口114与出口116之间的流体的流动。杠杆156经由隔膜板150和推进杆(pusher post)组件160被耦接至隔膜148。推进杆组件160的第一端162经由隔膜盘150接合隔膜148的第二侧154，并且推进杆组件160的第二端164经由可调节的弹簧座或螺丝168被可操作地耦接至闭合弹簧166。闭合弹簧166被放置在弹簧壳170之内，位于可调节的弹簧座168与第二弹簧座172(例如，弹簧壳170的一个主体部分)之间。闭合弹簧166提供预设的负载或力，其经由推进杆组件160朝负载腔124偏置隔膜148，这转而引起阀塞138朝阀座134移动以阻止通过阀112的流体的流动(例如，关闭状态)。能够经由可调节的弹簧座168调整由闭合弹簧166所施加的力的量(例如，增加或减少)。此外，隔膜盘150包括通道或放泄孔174，以流体地耦接负载腔124和控制压强腔126并且，因此流体地耦接负载调节器102的负载出口130和主调节器104的出口116。
图2A示出了图1的示例性已知的负载调节器102的剖视图。参照图1和2，示例性负载调节器102包括上体202和下体204，其经由多个紧固件206被耦接在一起。负载隔膜208被放置在上体202与下体204之间。上体202和负载隔膜208的第一侧210限定第一腔212。负载弹簧214被放置在第一弹簧座216与可调节的第二弹簧座218之间。在该例子中，第一腔212被流体地耦接至，例如，大气。
第一弹簧座216被耦接至支撑负载隔膜208的负载隔膜盘220。负载弹簧调节器222(例如，螺丝)接合第二弹簧座218，以调节负载弹簧214的长度(例如，压缩或减压缩负载弹簧214)并且，因此调节(例如，增加或减少)负载弹簧214施加在负载隔膜208的第一侧210上的预设的力或负载的量。
下体204和负载隔膜208的第二侧224至少部分地限定第二腔226、负载入口128以及负载出口130。第二腔226经由通道228被流体地耦接至负载出口130，并且因此与主调节器104的负载腔124(图1)流体连通。负载阀座230被放置在下体204之内，并且限定在负载入口128与负载出口130之间的开口232。负载阀塞234经由负载阀杆236和负载隔膜盘220被可操作地耦接至负载隔膜208。第二弹簧238被放置在第二弹簧座240与负载阀塞234之间，以朝负载阀座230偏置负载阀塞234。第二弹簧238的弹簧刚性系数相对于负载弹簧214的弹簧刚性系数通常基本上较小。在所示出的例子中，负载阀杆236的第二端242包括软或匹配座244，其接合被耦接至负载隔膜盘220的耦接座246。
参照图1和2，在操作中，入口114与例如，提供具有相对较高压强的流体的气体分配源流体连通。阀112的出口116与下游需求源或需求所期望的(例如，较低的)压强的过程流体的其他密闭点流体连通。
负载调节器102通常调节在入口114处的流体的上游压强，以向主调节器104的负载腔124提供或产生所期望的负载压强。为了获得所期望的负载压强，负载弹簧214相对于负载阀座230放置负载阀塞234，以限制在负载入口128与负载出口130之间的过程流体的流动。因此，负载压强依赖于由负载弹簧214施加的用于放置负载隔膜208并且，因此相对于负载阀座230放置负载阀塞234的力的量。可以经由调节螺丝222、通过调节由负载弹簧214施加在隔膜208的第一侧210上的力来配置所期望的负载压强设定点。
当在出口116处的需求增加时，在出口116处的流体的压强立刻下降。负载调节器102的第二腔226经由通道228和放泄孔174感测出口116处的过程流体的下降压强。因此，当在负载出口130处的过程流体的压强下降以将施加在隔膜208的第二侧224上的力减少至低于由负载弹簧214施加在隔膜208的第一侧210上的预设的力时，负载弹簧214引起负载隔膜208朝第二腔226移动。当负载隔膜208朝第二腔226移动时，负载阀塞234从负载阀座230移开，以允许流体通过开口232在负载入口128与负载出口130(例如，打开位置)之间流动，由此引起在负载出口130处的压强增加。
负载压强被提供至主调节器104的负载腔124。转而，负载压强朝隔膜148的第一侧152施加力，以引起隔膜148朝控制压强腔126(例如，以图1的方向中的向下的方向)移动。当隔膜148朝控制压强腔126移动时，隔膜148引起杠杆156将阀塞138从阀座136移开，以允许通过开口136在入口114与出口116之间的流体的流动来满足下游需求。
相反地，当出口或下游需要下降或截断时，在出口116处的过程流体的压强增加。在出口116处的增加的压强经由隔膜板150的放泄孔174和通道228被体现于负载调节器102的第二腔226。出口压强在负载隔膜208的第二侧224上施加力。当在负载出口130处的流体的压强施加在负载隔膜208的第二侧224上的力超过由负载弹簧214施加在负载隔膜208的第一侧210上的预设的力时，施加在第二侧224上的力克服由负载弹簧214施加在第一侧210上的力。当发生该情况时，负载隔膜208朝第一腔212移动，这引起负载阀塞234朝负载阀座230移动以限制通过开口232的流体的流动。第二弹簧238偏置负载阀塞234以密封地接合负载阀座230(例如，在关闭位置)来实质上阻止通过开口232的在负载入口128与负载出口130之间的流体流动，并且，因此减少至负载腔124的负载压强的供应。
当负载阀塞234密封地接合负载阀座230以提供紧密的密封并且阻止通过开口232在负载入口128与负载出口130之间的流体的流动时，负载调节器102的锁定状态发生。因此，在负载腔126中的负载压强下降。因此，在锁定状态，由在出口116处的流体的压强的增加而经由第二腔126施加于隔膜148的第二侧154上的力引起隔膜148朝负载腔124(即，以向上的方向)移动。隔膜148的朝第一腔124的移动引起杠杆156将阀塞138朝阀112的阀座134移动。闭合弹簧166朝第一腔152(例如，向上)偏置隔膜148，以引起阀塞138密封地接合阀座134来阻止在入口114与出口116之间的流体的流动。当阀塞138密封地接合阀座134以提供通过主调节器104(即，从入口114到出口116)的基本上的零流动状态时，发生主调节器104的锁定状态。负载调节器102在出口流体压强小于引起主调节器104锁定的出口流体压强时锁定。另外，如果主调节器104在流体压强小于负载调节器102锁定时的流体压强时锁定，则负载调节器102将尝试调节流体并且承担对于下游压强的控制，由此提供非期望和/或不适合的下游控制压强。当阀塞138密封地接合阀座134时，加压的流体在出口116与下游源(未示出)之间仍被截流。
在一些例子中，由于调节器元件腐蚀和破坏、砂砾、管垢等，主调节器104的阀塞138可能无法紧密地密封阀座134。因此，来自入口114的高压过程流体继续流动至出口116。因此，因为下游源的需求实质上减少了(例如，基本上零需求)，出口116处的下游压强增加(尽管阀112位于关闭状态)。当出口116处的流体的压强增加至预定的压强水平(例如，预定的安全压强水平)时，过压保护装置108激活。
附加地，在一些例子中，当主调节器104位于关闭位置，仍保留于出口116与下游源之间的过程流体承受温度上升，由此引起出口116处的流体的压强增加。由于温度上升而引起的在出口116处的流体的压强的增加还可以引起过压保护装置108激活。如上所述，因为负载腔124不是排放的，外部泄放阀106通常被耦接至压强负载调节器100，以阻止过压保护装置108的不必要的激活。然而，与压强负载调节器102和过压保护装置108一起使用外部泄放阀106可能是非期望的和/或更昂贵的。
图3示出了包括集成在内部的泄放阀302的已知的示例性负载调节器300。示例性负载调节器300的实质上类似或相同于上述的示例性负载调节器102的元件的该些元件具有相应于图1中的元件的附图标记，其与图1中的元件的附图标记相同或类似并且在下文将不再详述。替代地，感兴趣的读者可以结合图1和2参考上述相应的描述。
内部泄放阀302包括泄放阀座304，其经由隔膜板220被可操作地耦接至隔膜208。泄放阀座304包括孔306，其流体地耦接第一腔212和第二腔226。负载阀杆236的软座244接合泄放阀座304的孔306，以分别阻止(例如，阻挡)在第一和第二腔212和226之间的流体的流动。
在操作中，当在负载出口130处的流体的压强在负载隔膜208的第二侧224上施加的力小于由负载弹簧214施加在第一侧210上的力时，软座244接合泄放阀座304的孔306，以阻止在第一与第二腔212和226之间的不必要的泄漏。当负载出口130处的流体的压强施加在负载隔膜208的第二侧224的力等于或超过由负载弹簧214施加的负载时，负载隔膜208朝第一腔212(例如，与在图3的方向中的负载弹簧214施加的力的方向相反的向上的方向)移动。经由负载隔膜板220被耦接至负载隔膜208的泄放阀座304从软座244移开，以流体地耦接第二腔226和第一腔212来将压强泄放或排放至例如大气。因此，当在第二腔226中的流体的压强施加了引起负载调节器300移动至锁定状态(即，位于锁定的启动)的力时，负载调节器300提供泄放状态。
因此，示例性负载调节器300通常与例如，诸如空气的非危险过程流体一起使用，并且不适于诸如，例如天然气的危险应用。更具体地，示例性负载调节器300不适于危险应用，因为一旦启动锁定状态或处于锁定状态，泄放阀302释放或泄放流体，这可以频繁地发生。因此，示例性负载调节器300不适于危险应用，因为危险流体应用常常需要一旦负载调节器300锁定时不开始向大气释放或泄放流体的泄放阀。
此外，当负载调节器300被耦接至诸如，例如图1的主调节器104的调节器，负载调节器300在小于主调节器104进入锁定的出口流体压强的出口流体压强处开始释放或泄放流体。附加地，不能修正该关系，因为负载调节器300缺失用于控制在引起内部泄放阀302的泄放状态的启动的出口流体压强与引起主调节器104的锁定状态的启动的出口流体压强之间的压强补偿的装置。
图4A示出了可以与图1的示例性主调节器104一起使用的示例性负载调节器400的剖视图。示例性负载调节器400包括内部泄放阀装置或组件402，其提供在负载调节器400的锁定状态或关闭状态发生或启动时的调节器出口压强与内部泄放阀装置402的泄放状态发生或启动时的调节器出口压强之间的实质上的补偿(例如，压强补偿)或实质上的死区。附加地，当示例性内部泄放阀装置402被可操作地耦接至主调节器(例如，图1的主调节器104)时，示例性内部泄放阀装置402在出口流体压强实质上大于主调节器104的锁定状态发生或启动时的出口流体压强时进入泄放状态。换而言之，示例性内部泄放阀装置402控制在引起内部泄放阀装置402的泄放状态的启动的出口流体压强与引起负载调节器和/或主调节器锁定的启动的出口流体压强之间的压强补偿。图4B示出了示出在泄放状态下的内部泄放阀组件402的图4A的示例性泄放调节器400的另一剖视图。
参考图4A和图4B，负载调节器400包括体404，其具有被放置在第一壳408与第二壳410之间的负载隔膜406。第一壳408和负载隔膜406的第一侧412限定第一腔414。负载弹簧416被放置在第一壳408内、在第一弹簧座418与可调节的第二弹簧座420之间。负载弹簧416在负载隔膜406的第一侧412上应用或施加力，以引起负载隔膜406朝第二壳410(例如，图4A和4B的方向的向下方向)移动。第一腔414包括出通孔或开口422，以将第一腔414流体地耦接至，例如大气。
第二壳410限定在负载入口424与负载出口426之间的通道。负载入口424流体地耦接至调节器(例如，调节器104)的入口(例如，图1的入口114)并且负载出口426流体地耦接至主调节器(例如，主调节器104)的负载腔(例如，负载腔126)。第二壳410和负载隔膜406的第二侧428限定第二腔430。第二腔430经由通道432与负载出口426流体连通，以感测主调节器(例如，主调节器104)的出口(例如，图1的出口116)处的过程流体的压强变化。负载阀座434被放置在第二壳410内，以限定开口437，过程流体可以经过该开口437在负载入口424与负载出口426之间流动。负载阀杆436在第一端438被可操作地耦接至负载隔膜406并且在第二端442包括负载阀塞440。负载阀塞440被可操作地耦接至负载隔膜406并且朝负载阀座434移动以阻止通过开口437的流体的流动，以及从负载阀座434移开来允许通过开口437的流体的流动。闭合弹簧444被放置在负载阀塞440与阀塞弹簧座446之间以朝负载阀座434偏置负载阀塞440。
内部泄放阀装置402被配置为响应于大于负载调节器进入锁定状态时的压强的压强，在泄放位置从泄放阀座448移开，以允许在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。在该例子中，泄放阀座448经由隔膜板450被耦接至负载隔膜406。泄放阀座448包括沿着纵轴454延伸的圆柱体452和凸缘部分456。圆柱体452包括第一凹处或孔458、具有小于第一孔458的直径的直径的第二凹处或孔460、以及具有小于第一和第二孔458和460的直径的直径的第三孔462。第一、第二、以及第三孔458、460以及462形成通道以流体地耦接第一腔414和第二腔430。泄放阀塞464被可滑动地耦接至泄放阀座448，以朝第三孔462移动来阻止在第一和第二腔414和430之间的流体的流动，以及从第三孔462移开来允许在第一和第二腔414和430之间的流体的流动。当泄放阀塞464的第一部分466被放置在泄放阀座448的第二孔460内时，泄放阀塞464接合或阻挡第三孔462。
限制或摩擦构件468(例如，O-环)被放置在泄放阀塞464的至少一部分与泄放阀座448的一部分之间。在该例子中，限制或摩擦构件468被放置在形成在泄放阀塞464中的通道或环形槽470内。然而，在其他例子中，限制或摩擦构件468可以被放置在形成在泄放阀座448的第二孔460中的通道或环形槽内或被放置在泄放阀塞464与泄放阀座448之间的任何其他适合的位置。附加地或替代地，虽然没有示出，多个O-环和/或不同尺寸的O-环可以被放置在泄放阀塞464的至少一部分与泄放阀座448之间，以提供更大或更小的阻力或摩擦，以便内部泄放阀装置402可以被设置为在不同的所期望的预定的流体出口压强处激活。
在其他例子中，泄放阀塞464的至少一部分可以由，例如橡胶、特氟隆
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(Teflon)、或任何其他适合的材料制成，以摩擦地接合泄放阀座448来提供在引起锁定状态的启动的流体压强与引起泄放状态的启动的流体压强之间的实质上的压强补偿。在又一些例子中，泄放阀塞464可以包括环形脊、变形、凸起或任何其他适合的几何形状和/或材料，以使得泄放阀塞464能够接合泄放阀座448，来提供实质上的压强补偿。在又一些例子中，泄放阀座448可以包括环形槽，以容纳O-环、由例如橡胶制成的衬垫、凸起和/或其他几何形状和/或材料，以便泄放阀塞464摩擦地接合泄放阀座448，来提供实质上的压强补偿。
泄放阀塞464在关闭位置(图4A)接合泄放阀座448的第三孔462，以阻止在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动，并且泄放阀塞464在泄放位置(图4B)从第二孔460和第三孔462移开，以允许在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。当示例性负载调节器400处于锁定状态(即，图4A的关闭位置)时，限制或摩擦构件468提供阻力(例如，摩擦力)以阻止泄放阀座448从泄放阀塞464移开(即，图4B的泄放状态)。换而言之，在锁定启动或一旦锁定时，引起负载调节器400的锁定状态的主调节器(例如，主调节器104)的出口(例如，出口116)处的压强不会引起泄放阀装置102打开或泄放。替代地，需要实质上大于引起锁定状态的流体的压强的压强的附加的增加来克服限制构件468施加的阻力(例如，摩擦力)以将泄放阀装置402移动至泄放状态。
附加地，当被可操作地耦接至主调节器104时，主调节器104的锁定状态或一旦主调节器104锁定不会引起泄放阀装置102迅速地打开或泄放。替代地，需要实质上大于引起主调节器104的锁定状态的压强的压强的附加的增加来克服限制构件468施加的阻力(例如，摩擦力)以将泄放阀装置402移动至泄放状态。如图4B所示，在泄放状态，泄放阀座448被从泄放阀塞464移开，以允许在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。
在所示例子中，泄放阀塞464包括阀杆部分472和凸缘部分474。诸如，例如泄放弹簧的泄放偏置元件476被放置在泄放阀座448的肩部478与泄放阀塞464的凸缘部分474之间，以朝负载阀杆436的第一端438偏置泄放阀塞464。在该例子中，负载阀杆436的第一端438包括软或匹配座480，以接合泄放阀塞464来将负载阀塞440可操作地耦接至负载隔膜406。以这种方式，泄放阀塞464可以相对于负载阀杆436分离地活动，以减少在负载阀杆436、负载阀塞440、负载隔膜406、体404等之间的失准。因此，可以以较大的容差制造负载阀杆436、负载阀塞440、负载隔膜406和体404，由此减少了制造成本和简化了组装。
在操作中，负载隔膜406可以响应于在负载出口426处感测的过程流体的压强而在至少第一位置、第二位置以及第三位置之间移动。在第一位置，负载弹簧416在负载隔膜406的第一侧412上施加弹簧力以引起负载隔膜406朝第二腔430移动。当负载出口426处的过程流体的压强经由第二腔430在负载隔膜406的第二侧428上施加的力小于由负载弹簧416在负载隔膜406的第一侧412上施加的弹簧力时，隔膜406移动至第一位置。转而，负载隔膜406经由负载阀杆436将负载阀塞440移动至第一位置。在第一位置，负载阀塞440从负载阀座434移开，以允许在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动(例如，打开状态)。
在打开状态，内部泄放阀装置402处于关闭状态，以阻止在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。泄放弹簧476朝软或匹配座480偏置泄放阀塞464。当流体基于负载阀塞440相对于负载阀座434的位置流过开口437至负载出口426时，在负载入口424处的高压流体降低至负载压强(例如，所期望的负载压强)。负载压强被供应至，例如，主调节器(例如，图1的主调节器104)的负载腔(例如，图1的负载腔124)。可以经由调节螺丝482调节负载弹簧416(例如，压缩或减压缩)来增加或减少施加在负载隔膜406的第一侧412上的力。
第二腔430经由通道432感测负载出口426处的流体的压强。当负载出口426处的过程流体的压强在负载隔膜406的第二侧428上施加的第二力大于(例如，稍大于)由负载弹簧416施加在负载隔膜406的第一侧412上的弹簧力时，负载隔膜406移动至第二位置(图4A)。转而，在第二位置，负载隔膜406引起负载阀塞440朝负载阀座434移动。闭合弹簧444朝负载阀座434偏置负载阀塞440，以密封地接合负载阀座434来阻止在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动(即，锁定状态)。当负载调节器400阻止在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动时，锁定状态发生。在锁定状态，泄放弹簧476继续朝负载阀杆436的第一端438偏置泄放阀塞464，以阻止在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。
当负载隔膜406进入第二位置和/或负载调节器400进入锁定状态(图4A)时，限制构件468提供摩擦力以限制或阻挡泄放阀座448从泄放阀塞464移开。因此，一旦到达或进入(例如，启动)锁定状态，泄放阀装置402不在泄放状态，即，不允许在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。
当被耦接至诸如图1的主调节器104的调节器时，当负载调节器400进入锁定状态时，在出口116处的流体的压强继续增加。出口流体压强的增加引起主调节器104进入锁定状态(即，在入口114与出口116之间提供实质上的零流动)。因此，当出口116处的流体的压强大于引起负载调节器400进入锁定状态的出口116处的流体的压强时，主调节器104进入锁定状态。因此，在启动主调节器104锁定时，示例性内部泄放阀装置402阻止在第一腔414与第二腔430之间的流体连通。因此，内部泄放阀装置402被配置(例如，经由限制构件468)为在大于引起主调节器锁定的启动的流体压强的流体压强处泄放。
为了克服由限制构件468施加的力(例如，摩擦力)，负载出口426处的流体的压强经由第二腔430向负载隔膜406的第二侧428应用或施加实质上大于流体所应用的力(以及还大于负载弹簧416应用在负载隔膜406的第一侧412上的弹簧力)的力，以引起负载调节器400的锁定状态。
当负载出口426处的过程流体的压强增加(并且引起主调节器104进入锁定状态)时，负载隔膜406和泄放阀座448朝第一腔414移动至第三位置(图4B)，由此引起泄放阀塞464从泄放阀座448离开或移开，以允许在第一和第二腔414和430之间的流动流体。换而言之，一旦处于负载调节器400和/或主调节器104的锁定状态或启动负载调节器400和/或主调节器104的锁定状态时，内部泄放阀装置402不允许过程流体的排放或泄放。替代地，如果出口压强实质上大于引起这样的锁定状态的出口压强而小于引起被可操作地耦接至示例性负载调节器400的过压保护装置(例如，图1的过压保护装置108)激活的出口压强时，内部泄放阀装置402排放或泄放流体。
因此，当负载隔膜406和泄放阀座448从图4A的第二位置(即，相应于锁定状态)移动至图4B中示出的第三位置(即，相应于泄放位置)时，内部泄放阀装置402允许在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。因此，示例性限制构件468提供在负载调节器400和/或主调节器104的锁定状态与泄放阀装置402的泄放状态之间的实质上的死区或实质上的分离。在期望2psi控制压强(例如，下游或出口压强)的天然气应用中，内部泄放阀装置402的泄放状态可以被设置或配置为当出口流体压强到达3psi时激活。如此的设置大于引起负载调节器400的锁定的流体的压强(例如，2.2psi)，并且大于引起主调节器104的锁定的流体的压强(例如，2.8psi)，但是小于需要用于激活过压保护装置的压强(例如，4.5psi)。
换而言之，限制构件468控制在引起内部泄放阀装置402的泄放状态的启动的出口流体压强与引起负载调节器和/或主调节器锁定的启动的出口流体压强之间的压强补偿。因此，示例性泄放阀装置402使得过压保护装置能够与压强负载调节器一起使用而无需外部泄放阀(例如，图1的外部泄放阀108)。
图5A示出了与在此所述的另一示例性内部泄放阀装置或组件502一起实现的示例性负载调节器500的剖视图。图5B示出了图5A的示出在泄放状态的示例性内部泄放阀装置或组件502的示例性负载调节器500的另一剖视图。图5C示出了可以与示例性内部泄放阀装置502一起使用的示例性泄放阀塞504。示例性负载调节器500的实质上类似或相同于上述的示例性负载调节器400的元件的该些元件具有相应于图4A和4B中的元件的附图标记，其与图4A和4B中的元件的附图标记相同或类似并且在下文将不再详述。替代地，感兴趣的读者可以结合图4A和4B参考上述相应的描述。
参考图5A和5B，示例性内部泄放阀装置或组件502包括泄放阀塞504，该泄放阀塞504被可滑动地耦接至泄放阀座506，并具有被放置在泄放阀塞504与泄放阀座506之间的至少一个限制或摩擦构件508(例如，O-环)。泄放阀座506包括具有凸缘512的圆柱体510。圆柱体510包括孔或通道514，以当示例性负载调节器500在泄放状态(图5B)时，流体地耦接第一和第二腔414和430。凸缘512接合负载隔膜406的第二侧428，以将泄放阀座506耦接至隔膜406。负载阀杆516在第一端520被耦接至第一或负载阀塞518，并且在第二端522被耦接至泄放阀塞504。泄放阀塞518接合负载阀座434，以阻止在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动，以及从负载阀座434移开以允许在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动。在该例子中，当泄放阀塞504的第一部分526被放置在通道514的第一部分528之内时，限制构件508被放置在泄放阀塞504的槽524中，以提供密封来阻止在第一腔414与第二腔430之间的流体的流动。
如在图5C中最清楚地所示出的，在所示的例子中，泄放阀塞504包括圆柱体部分530，其具有凹处532以容纳负载阀杆516的第二端522。凹处532可以具有与负载阀杆516的第二端522的形状相匹配的形状。如图所示，示例性负载阀杆516的第二端522在泄放阀塞504的凹处532之内压配合。然而，在其他例子中，负载阀杆516可以被螺纹地耦接至泄放阀塞504和/或可以经由任何其他适合的紧固机构被耦接至泄放阀塞504。将负载阀杆516耦接至泄放阀塞504消除了提供泄放弹簧(例如，图4A和4B的泄放弹簧476)的需要。
在操作中，在负载出口426处的流体压强的增加在负载隔膜406的第二端428上施加力以朝第一腔414偏置负载隔膜406。在负载出口426处的大于由负载弹簧416施加在负载隔膜406的第一侧412上的力的流体压强引起负载隔膜406朝第一腔414移动。转而，闭合弹簧444朝负载阀座434偏置负载阀塞518。如图5A中所示出的负载阀塞518与负载阀座434的接合(即，锁定状态)进一步阻止了负载阀塞518朝第一腔414的直线移位。因此，泄放阀塞504也被阻止朝第一腔414的线性的移位或移动。然而，限制构件508提供阻力，其需要通过过程流体将附加的力应用在负载隔膜406的第二侧428上，以将泄放阀座506从泄放阀塞504移开。因此，限制构件508控制在引起内部泄放阀装置502的泄放状态的启动的调节器出口流体压强与引起负载调节器锁定的启动的调节器出口流体压强之间的压强补偿。
当压强增加至克服由限制构件508提供的阻力(例如，摩擦力)时，负载出口426处的大于引起锁定状态(图5A)的流体压强的流体压强引起负载隔膜406朝第一腔414移动。当流体压强增加至克服限制构件508的阻力时，当负载隔膜406移动至图5B所示的第三位置的同时，经由隔膜板450被耦接至负载隔膜406的泄放阀座506也从泄放阀塞504移开，以流体地耦接第一和第二腔414和430。虽然仅示出了一个限制构件508，但是可以在泄放阀塞504与泄放阀座506之间放置多个限制构件来增加或减小将内部阀装置502移动至如图5B所示的泄放状态所需要的力。
在其他例子中，泄放阀塞504的至少一部分可以由，例如橡胶、特氟隆
Figure BPA00001389788700241
(Teflon)、或任何其他适合的材料制成，以摩擦地接合泄放阀座506来提供在引起锁定状态的启动的流体压强与引起泄放状态的启动的流体压强之间的实质上的压强补偿。在又一些例子中，泄放阀塞504可以包括环形脊、变形、凸起或任何其他适合的几何形状和/或材料，以使得泄放阀塞504能够接合泄放阀座506，来提供实质上的压强补偿。在又一些例子中，泄放阀座506可以包括环形槽，以容纳O-环、由例如橡胶制成的衬垫、凸起和/或其他几何形状和/或材料，以便泄放阀塞504摩擦地接合泄放阀座506，来提供实质上的压强补偿。
此外，类似于图4A和4B的示例性负载调节器400，示例性负载调节器500可以被可操作地耦接至主调节器(例如，主调节器104)。类似于结合图4A和图4B所述的示例性负载调节器400，负载调节器500的示例性内部泄放阀装置502可以被配置或设置为在大于引起主调节器锁定的出口流体压强的出口流体压强处激活。
图6A示出了与在此所述的又一示例性内部泄放阀装置或组件602一起实现的另一示例性负载调节器600。图6B示出了图6A的示出在泄放状态的内部泄放阀装置602的示例性负载调节器的剖视图。示例性负载调节器600的实质上类似或相同于上述的示例性负载调节器400的元件的该些元件具有相应于图4A和4B中的元件的附图标记，其与图4A和4B中中的元件的附图标记相同或类似并且在下文将不再详述。替代地，感兴趣的读者可以结合图4A和4B参考上述相应的描述。
参考图6A和6B，示例性内部泄放阀装置602包括泄放阀座604、偏置构件606(例如，泄放弹簧)以及定位装置608。泄放阀座604包括阀杆部分610、凸缘部分612、以及顶部614。泄放阀座604经由隔膜盘450被耦接至负载隔膜406。凸缘部分612包括座面616，以容纳金属盘、弹性盘、和/或任何其他盘或密封构件。当内部泄放阀组件602位于关闭位置(图6A)时，凸缘部分612的座面616接合负载隔膜406的第二侧428，以阻止在第一和第二腔414和430之间的流体的流动。偏置构件606被放置在泄放阀座604的第二凸缘或表面618与第一壳408或，如图所示，第一弹簧座418的表面之间。偏置构件606朝(例如，接合)负载隔膜406的第二侧428偏置泄放阀座604的座面618。定位装置608被耦接至第一壳408并且具有被放置在第一腔414内的至少一部分。顶部614经由紧固件620被可移除地耦接至阀杆部分610。
在操作中，在负载出口426处的过程流体的压强在负载隔膜406的第二侧428上施加大于由负载弹簧416施加在负载隔膜406的第一侧412上的力的力引起锁定状态(图6A)，在该状态中，负载阀塞440接合负载阀座434以阻止在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动。当示例性负载调节器500被可操作地耦接至主调节器(例如，主调节器104)时，内部泄放阀装置602可以被配置或设置为在大于引起主调节器锁定的出口流体压强的出口流体压强处激活。
在负载出口426处的具有大于引起锁定状态的流体的压强的压强的流体引起负载隔膜406继续朝第一腔414移动(例如，负载弹簧416压缩)。因此，泄放阀座604的顶部614接合定位装置608，以限制或阻止泄放阀座604沿着轴622朝第一腔414的进一步的线性移动或运动。然而，当出口压强进一步增加时，负载隔膜406继续朝第一腔414移动，由此引起限制构件606压缩并且负载隔膜406从泄放阀座604的座面616(即，凸缘部分612)移开。因此，流体在第一腔414与第二腔430之间流动(即，泄放状态)，并且例如，经由开口422流入大气。因此，内部泄放阀装置602控制或提供用于控制在与内部泄放阀装置602的泄放状态的启动相关联的调节器出口流体压强和与负载调节器锁定的启动相关联的调节器出口流体压强之间的压强补偿的装置。
图7示出了具有在此所述的又一示例性内部泄放阀装置或组件702的示例性负载调节器700。示例性负载调节器700的实质上类似或相同于上述的示例性负载调节器400的元件的该些元件具有相应于图4A和4B中的元件的附图标记，其与图4A和4B中的元件的附图标记相同或类似并且在下文将不再详述。替代地，感兴趣的读者可以结合图4A和4B参考上述相应的描述。
示例性内部泄放阀装置702包括被耦接至负载隔膜406的泄放阀座704。泄放阀座704包括沿着纵轴708延伸的圆柱体706，和凸缘部分710。圆柱体706包括凹处712，其尺寸适于接合或容纳负载阀杆436的第一端438(例如，软座480)。圆柱体706还包括腔714，其具有被放置在其中的泄放阀塞716，还具有第一孔718，以流体地耦接凹处712和腔714。在所示例子中，泄放阀塞716被示为检验阀。检验阀包括球体(ball)720，其经由偏置构件722(例如，弹簧)被朝第一孔718偏置。偏置构件722被放置在弹簧座724与球体720之间。
在操作中，当负载出口426处的过程流体的压强在负载隔膜406的第二侧428上施加大于由负载弹簧416施加在负载隔膜406的第一侧412上的力的力时，泄放阀座704和负载隔膜406移动至锁定状态(图7A)。在锁定状态，负载阀塞440接合负载阀座434以阻止在负载入口424与负载出口426之间的流体的流动。当示例性负载调节器500被可操作地耦接至主调节器(例如，主调节器104)时，内部泄放阀装置602可以被配置或设置为在大于引起主调节器锁定的出口流体压强的出口流体压强处激活。当在负载出口426处的流体压强增加至大于负载调节器700和/或主调节器进入锁定状态时的压强的流体压强时，负载隔膜406和泄放阀座704继续沿着轴708朝第一腔414以线性路径移动。因此，泄放阀座704从泄放阀杆436的第一端438移开，以将第一孔718显露于或流体地耦接至第二腔430中的流体，并且因此，经由通道432将其显露于或耦接至负载出口426处的流体。
为了流体地耦接第一和第二腔414和430，流体的压强经由第一孔718在球体720的第一侧726上施加大于由偏置构件722在球体720的第二侧728上施加的力的力。当流体压强克服由限制构件722施加的力时，球体720朝第一腔414从第一孔718移开。因此，流体在第一和第二腔414和430之间流动(即，图7B的泄放状态)并且流至开口422。因此，内部泄放阀装置702控制在与内部泄放阀装置702的泄放状态的启动相关联的调节器出口流体压强和与负载调节器锁定的启动相关联的调节器出口流体压强之间的压强补偿。
虽然已经在此处描述了某些示例性装置，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖所有在字面上或在等同原则的教导下实质上落在所附权利要求的范围内的装置和制造部件。

Claims (29)

1.具有内部泄放阀装置的负载调节器，包括：
体，其具有被放置在第一壳与第二壳之间的负载隔膜，其中，所述第一壳和所述负载隔膜的第一侧限定第一腔，并且所述第二壳和所述负载隔膜的第二侧限定第二腔；以及
泄放阀组件，其被耦接至所述负载隔膜，包括：
泄放阀座，其具有孔，所述孔形成通道以流体地耦接所述第一腔和所述第二腔；以及
泄放阀塞，其被可移动地耦接至所述泄放阀座，其中，所述泄放阀塞用于响应于实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，从所述泄放阀座移动至泄放位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
2.根据权利要求1所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀组件用于响应于实质上大于被可操作地耦接至所述负载调节器的主调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，移动至泄放状态，其中，所述主调节器在压强实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的出口压强时进入所述锁定状态。
3.根据权利要求2所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀组件包括密封件或弹簧，以用于引起所述泄放阀响应于实质上大于所述负载调节器进入所述锁定状态时的压强或所述主调节器进入所述锁定状态时的压强的出口压强，移动至所述泄放位置。
4.根据权利要求3所述的负载调节器，其特征在于，所述密封件或所述弹簧被放置在所述泄放阀塞的至少一部分与所述泄放阀座的一部分之间。
5.根据权利要求3所述的负载调节器，其特征在于，所述密封件包括至少一个O-环。
6.根据权利要求1所述的负载调节器，还包括负载阀杆，其被可操作地耦接至所述负载隔膜，并且在第一端具有负载阀塞，以接合放置在负载入口与负载出口之间的所述体的开口中的负载阀座，用于阻止通过所述开口的流体的流动以及从所述负载阀座移开，以允许通过所述开口的流体的流动。
7.根据权利要求6所述的负载调节器，还包括匹配座，其被耦接至所述负载阀杆的第二端，以接合所述泄放阀塞，用于可操作地耦接所述负载阀塞和所述负载隔膜。
8.根据权利要求7所述的负载调节器，还包括偏置元件，以用于朝所述负载阀杆偏置所述泄放阀塞。
9.根据权利要求6所述的负载调节器，其特征在于，所述负载阀杆的第二端被刚性地耦接至所述泄放阀塞。
10.根据权利要求9所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀塞包括圆柱体部分，其具有被构造为容纳所述负载阀杆的所述第二端的凹处。
11.具有内部泄放阀装置的负载调节器，包括：
隔膜，其被放置在调节器的体内，位于第一腔与第二腔之间，用以响应于由所述第二腔所感测的过程流体压强，在至少第一位置、第二位置与第三位置之间移动；
泄放阀座，其被耦接至所述隔膜，以使得所述泄放阀座和所述隔膜在所述第一位置、所述第二位置以及所述第三位置之间移动，其中，所述泄放阀包括孔，其形成通道以流体地耦接所述第一腔和所述第二腔；以及
泄放阀塞，其被可滑动地耦接至所述泄放阀座以接合所述孔，用于当所述隔膜和所述泄放阀座在所述第一和第二位置之间移动时，阻止在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动，并且其中，响应于实质上大于所述负载调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，所述泄放阀塞从所述泄放阀座移动至所述第三位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
12.根据权利要求11所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀塞响应于实质上大于被可操作地耦接至所述负载调节器的主调节器进入锁定状态时的压强的出口压强，从所述泄放阀座移动至所述第三位置，以允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
13.根据权利要求11所述的负载调节器，还包括O-环或弹簧，其被放置在所述泄放阀塞的至少一部分与被耦接至所述泄放阀塞的所述泄放阀座之间，以设置在所述泄放阀塞移动至所述第三位置时的出口压强。
14.根据权利要求11所述的负载调节器，其特征在于，所述第一位置提供打开状态，在所述打开状态下，所述负载调节器允许过程流体在负载入口与负载出口之间流动。
15.根据权利要求11所述的负载调节器，其特征在于，所述第二位置与所述负载调节器的锁定状态相关联，在所述锁定状态下，在所述负载入口与所述负载出口之间的过程流体的流动被阻止。
16.根据权利要求11所述的负载调节器，其特征在于，所述第三位置与泄放状态相关联，在所述泄放状态下，允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
17.根据权利要求11所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀座包括具有凸缘部分和凹处的圆柱形构件。
18.根据权利要求17所述的负载调节器，其特征在于，所述泄放阀塞包括检验阀，其被放置在所述泄放阀座的所述圆柱形构件的至少一部分之内。
19.根据权利要求17所述的负载调节器，还包括负载阀杆，其具有被耦接在第一端的负载阀塞以及被耦接在第二端的匹配座，其中，所述匹配座用于接合所述泄放阀座的一部分或所述泄放阀塞，用以将所述负载阀塞可操作地耦接至所述隔膜，其中，所述负载阀塞在所述第一位置与所述负载阀座相隔离，以允许在所述负载调节器的负载入口与负载出口之间的流体的流动，并且所述负载阀塞用于在所述第二位置和所述第三位置接合所述负载阀座，用以阻止在所述负载入口与所述负载出口之间的流体的流动。
20.用于与负载调节器一起使用的内部泄放阀装置，包括：
泄放阀座，其具有圆柱体和第一凸缘部分，其中，所述第一凸缘部分包括座面，用于当所述泄放阀装置在关闭位置时接合隔膜的第一侧，并且当所述负载调节器在泄放状态时从所述隔膜的所述第一侧移开；
偏置构件，其被放置在所述泄放阀座的第二凸缘部分与所述负载调节器的一部分之间，其中，所述偏置构件用于朝所述座面偏置所述隔膜的所述第一侧；以及
定位装置，其被放置在所述负载调节器的至少一部分之内，用于接合所述泄放阀座，其中，所述定位装置和所述泄放阀座的接合引起当所述隔膜朝所述定位装置移动时，所述座面从所述隔膜的所述第一侧移开。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，在所述泄放位置，所述隔膜从所述座面移开，以允许在所述负载调节器的第一腔与所述负载调节器的第二腔之间的流体的流动。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述隔膜的所述第一侧被流体地耦接至所述负载调节器的所述第一腔和负载出口。
23.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述偏置构件包括弹簧。
24.用于与负载调节器一起使用的内部泄放阀装置，包括：
用于提供在致动器的第一腔与第二腔之间的流体连通的装置，其中，所述第二腔用于被流体地耦合至负载调节器的出口；以及
用于控制用于提供流体连通的所述装置的装置，以响应于实质上大于与调节器锁定的启动相关联的压强的在出口处的流体压强，允许在所述第一腔与所述第二腔之间的流体的流动。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，用于提供在致动器的第一腔与第二腔之间的流体连通的所述装置包括用于将泄放阀塞从泄放阀座的开口移开的装置，其中，所述泄放阀塞的所述开口形成通道以流体地耦接所述第一腔和所述第二腔。
26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，用于控制用于提供在所述第一腔与所述第二腔之间的流体连通的所述装置的所述装置包括O-环，其被放置在泄放阀塞的至少一部分与泄放阀座的一部分之间。
27.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，用于控制用于提供在所述第一腔与所述第二腔之间的流体连通的所述装置的所述装置包括弹簧，用以朝阀座的开口偏置被至少部分地放置在阀座内的阀塞，其中，所述开口流体地耦接所述第一腔和所述第二腔。
28.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，用于控制用于提供在所述第一腔与所述第二腔之间的流体连通的所述装置的所述装置包括定位装置，用以接合泄放阀塞的一部分，来引起所述泄放阀塞的座面从隔膜的表面移开，从而流体地耦接所述第一腔与所述第二腔。
29.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，与调节器锁定的启动相关联的压强包括与所述负载调节器锁定的启动相关联的压强或与主调节器锁定的启动相关联的压强。
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