CN103038555B - 释压阀 - Google Patents

释压阀 Download PDF

Info

Publication number
CN103038555B
CN103038555B CN201180035444.3A CN201180035444A CN103038555B CN 103038555 B CN103038555 B CN 103038555B CN 201180035444 A CN201180035444 A CN 201180035444A CN 103038555 B CN103038555 B CN 103038555B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
fluid
seat portion
release valve
pressure release
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180035444.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103038555A (zh
Inventor
J.A.门罗
M.P.斯潘塞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dresser LLC
Original Assignee
Dresser LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dresser LLC filed Critical Dresser LLC
Publication of CN103038555A publication Critical patent/CN103038555A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103038555B publication Critical patent/CN103038555B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0433—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0426—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with seat protecting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0396—Involving pressure control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7738—Pop valves
    • Y10T137/7744—Adjustable choke
    • Y10T137/7745—Annular lip or baffle
    • Y10T137/7747—Screw threaded
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
    • Y10T137/7797—Bias variable during operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7904—Reciprocating valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

一种释压阀100包括包含流体入口110和出口115的基部、喷嘴120和盘130。喷嘴包括基本环形座部119、基本圆柱形座部入口123，以及与座部入口处于流体连通的基本圆柱形孔121。孔直径122和座部直径124之间的比是约束比。盘133接触座部119，以密封流体入口110，以在阀100关闭时，基本阻止流体入口和出口115之间的流体连通。盘133和盘保持器140适于被流体压力推动，使得盘133和座部119之间的接触在流体压力下被移除，以允许流体入口110和腔体之间有流体连通。盘133、盘保持器140和喷嘴120的尺寸可为座部直径124的函数，并且由约束比限制。

Description

释压阀
相关申请的引用
本申请要求2010年5月20日提交的美国专利申请No. 12/784,417的优先权的益处，该申请的全部内容通过引用而结合在本文中。
技术领域
本公开涉及释压阀，并且更具体而言，涉及适于用于多个服务应用中的释压阀。
背景技术
典型地，释压阀可用来控制或限制系统或容器中的例如可由于工艺失常、仪器或装备失效或着火而增大的压力。可通过允许加压流体通过释压阀从辅助通道流出系统来释放压力。可将释压阀设计或设定成在预定的设定压力下打开，以保护压力容器和其它装备免受超过它们的设计极限的压力。
在一些情况下，释压阀可结合在过压情形期间负责将流体流从管道引导到排出系统的喷嘴。喷嘴中的最小直径(即，“控制直径”或孔)可至少部分地担负释压阀的流或释压容量。另外，由于可压缩的流体介质(例如气体)和不可压缩的流体介质(例如液体)之间的流体属性的差异，可能需要取决于流体介质类型(即，可压缩的或为可压缩的)来更换和/或调节释压阀的一个或多个构件。构件(一个或多个)(诸如例如，盘保持器)的这种变化是必要的，因为各个流体对释压阀的“质量-弹簧-阻尼器”系统施加的力响应不同。
另外，质量-弹簧阻尼器系统的运行可涉及满足或超过释压阀的某些规章要求。例如，这样的规章要求可施加限制于设定压力容差(例如，±2 psi或设定压力的±3%)、回座压差(blowdown)(例如，小于或等于3 psi或设定压力的7%)，释压阀释压操作(例如，在高于设定压力10%处的检定容量处或以上)，以及“频跳”或“颤振”(例如，在正常的释压阀运行期间没有“频跳”或“颤振”)。为了本公开，“设定压力”可限定为这样的入口压力，即，在该入口压力下，释压阀在服务状况下开始打开(即，第一可测提升)。而且，为了本公开，“回座压差”可限定为设定压力和释压阀的再密封压力之间的差异，将其表示为设定压力的百分比。另外，为了本公开，“频跳”可限定为释压阀的可动部件异常地往复运动，其中，盘接触释压阀的喷嘴，并且“颤振”可限定为释压阀的可动部件异常地快速往复运动，其中，盘不接触喷嘴。
发明内容
在一个一般的实施例中，一种释压阀包括基部、阀帽、喷嘴和盘。基部包括流体入口和流体出口。阀帽附连到基部上，并且基部和阀帽限定与流体入口和流体出口处于流体连通的腔体。喷嘴设置在流体入口内，并且附连到基部上，并且喷嘴包括基本环形座部、基本圆柱形座部入口，以及与座部入口处于流体连通的基本圆柱形孔。孔直径和座部直径之间的比是约束比。盘设置在盘保持器内，并且包括面向流体入口的表面，以在表面上接收第一流体压力。在阀在关闭位置上时，盘适于接触座部，以及密封流体入口，以基本阻止流体入口和腔体之间的流体连通。盘和盘保持器适于由于第一流体压力增大到第二流体压力而被推动，使得盘和座部之间的接触在第二流体压力下被移除，以允许流体入口和腔体之间有流体连通。盘、盘保持器和喷嘴中的至少一个的一个或多个尺寸是座部直径的函数，并且由约束比限制。
在另一个一般的实施例中，一种释压阀包括包含流体入口和流体出口的基部、附连到基部上的阀帽，以及压力控制系统。阀在流体入口处具有基本等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在流体入口和流体出口之间建立流体连通。阀在流体入口处具有基本等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，流体入口和流体出口之间的流体连通基本停止。基部和阀帽限定与流体入口和流体出口处于流体连通的腔体。压力控制系统构造成接收第一流体，以及调控第一流体，使得在阀对第一流体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内。第一流体是基本全部气体或基本全部液体中的一个。压力控制系统构造成接收第二流体，以及调控第二流体，使得在阀对第二流体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内。如果第一流体是基本全部气体，则第二流体是基本全部液体，并且如果第一流体是基本全部液体，则第二流体是基本全部气体。
在另一个一般的实施例中，一种用于使用释压阀的方法，释压阀具有包括流体入口和流体出口的基部；在流体入口处的基本等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在流体入口和流体出口之间建立流体连通；以及在流体入口处的基本等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，流体入口和流体出口之间的流体连通基本停止，该方法包括以下步骤：对流体入口提供液体，使得在阀对液体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内；以及在不修改阀的情况下，对流体入口提供气体，使得在阀对气体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内。
在另一个一般的实施例中，一种用于使用释压阀的方法，释压阀具有包括流体入口和流体出口的基部；在流体入口处的基本等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在流体入口和流体出口之间建立流体连通；以及在流体入口处的基本等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，流体入口和流体出口之间的流体连通基本停止，该方法包括以下步骤：对流体入口提供气体，使得在阀对气体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内；以及在不修改阀的情况下，对流体入口提供液体，使得在阀对液体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内。
在一个或多个一般的实施例的一方面，约束比的范围可介于大约0.7500和大约0.9850之间且包括0.7500和0.9850。
在一个或多个一般的实施例的一方面，阀可具有基本等于第二流体压力的设定压力，并且阀可在流体入口处具有基本等于第三流体压力的再密封压力，在第三流体压力下，流体入口和流体出口之间的流体连通基本停止。在阀对气体流体进行操作期间，当约束比在范围内时，设定压力和再密封压力之间的差异可在设定压力的大约7%内。
在一个或多个一般的实施例的一方面，阀可具有基本等于设定压力的大约110%的过压，并且当约束比在范围内时，流体入口和流体出口之间的流体连通可在过压下达到阀的全容量流率。
在一个或多个一般的实施例的一方面，阀可具有基本等于第二流体压力的设定压力，并且阀可在流体入口处具有基本等于第三流体压力的再密封压力，在第三流体压力下，流体入口和流体出口之间的流体连通基本停止。在阀对液体流体进行操作期间，当约束比在范围内时，设定压力和再密封压力之间的差异可在设定压力的大约10%内。
在一个或多个一般的实施例的一方面，理想约束比可为大约0.9617。
在一个或多个一般的实施例的一方面，基于约束比，通过按经验得出的约束公式，使盘、盘保持器和喷嘴中的至少一个的一个或多个尺寸可与座部直径相关联。
在一个或多个一般的实施例的一方面，约束公式可包括下者中的一个或多个：盘保持器的外径基本等于座部直径的1.8611倍；盘保持器外角起点直径基本等于座部直径的1.6937倍；盘保持器内角起点直径基本等于座部直径的1.2404倍；盘直径基本等于座部直径的1.1763倍；盘内角起点直径基本等于座部直径的0.9466倍；座部着落部外径基本等于座部直径的1.0899倍；喷嘴的外径基本等于座部直径的1.2734倍；调节环的着落部的外径基本等于座部直径的1.3606倍；调节环的外径基本等于座部直径的1.4470倍；距内角起点直径的距离基本等于座部直径的0.1790倍；距外角起点直径的距离基本等于座部直径的0.1122倍；盘离隙深度基本等于座部直径的0.02671倍；调节环的着落部的高度基本等于座部直径的0.02850倍；喷嘴的顶部凸脊的高度基本等于座部直径的0.03117倍；并且从盘座部到盘保持器的离开穴口的第一台阶的距离基本等于座部直径的0.03206倍。
在一个或多个一般的实施例的一方面，约束公式可包括下者中的一个或多个：盘保持器上的外角基本等于72度；当约束比介于大约0.9500和大约0.9850之间且包括0.9500和0.9850时，盘保持器上的内角基本等于30度，并且当约束比介于大约0.7500和大约0.9500之间且包括0.7500和0.9500时，盘保持器上的内角基本等于-101.1927乘以约束比再加上127.3180度；盘内角基本等于45度；调节环的过渡角基本等于30度；并且孔到座部的过渡角基本等于45度。
在一个或多个一般的实施例的一方面，阀可包括具有孔的调节环，孔用于接收通过其中的喷嘴。设定压力和再密封压力之间的差异可至少部分地以调节环在喷嘴上的位置为基础。
在一个或多个一般的实施例的一方面，压力控制系统可包括：喷嘴，其从基部的外部延伸通过流体入口且进入到腔体中，并且具有沿着喷嘴的顶部的承座表面；具有着落表面的盘，着落表面适于密封地接合承座表面，使得基本阻止流体入口和腔体之间的流体连通；以及盘保持器，其设置在腔体内，并且具有适于接合和保持盘的孔口。
在一个或多个一般的实施例的一方面，喷嘴可包括具有座部直径的座部入口和具有孔直径的孔部分，并且孔直径和座部直径之间的比是约束比。
在一个或多个一般的实施例的一方面，对流体入口提供液体使得在阀对液体进行操作期间设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内可包括：对流体入口提供液体，使得在阀对液体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的第一预定百分比内。在不修改阀的情况下对流体入口提供气体使得在阀对气体进行操作期间设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内可包括：在不修改阀的情况下，对流体入口提供气体，使得在阀对气体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的第二预定百分比内。
在一个或多个一般的实施例的一方面，第一预定百分比可大约等于10%，而第二预定百分比可大约等于7%。
在一个或多个一般的实施例的一方面，阀可进一步包括设置在流体入口中的喷嘴和在第一位置处设置在喷嘴的外表面周围的调节环，使得在阀对液体和气体进行操作期间，当调节环在第一位置处时，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内。沿着喷嘴，沿朝向流体入口的方向，将调节环调节到不同于第一位置的第二位置，可导致在阀对液体和气体进行操作期间，在调节环在第二位置处时，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的第二百分比内，该第二百分比小于预定百分比。
在一个或多个一般的实施例的一方面，预定百分比可为大约10%。
在一个或多个一般的实施例的一方面，对流体入口提供气体使得在阀对气体进行操作期间设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内可包括：对流体入口提供气体，使得在阀对气体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的第一预定百分比内。在不修改阀的情况下对流体入口提供液体使得在阀对液体进行操作期间设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的预定百分比内可包括：在不修改阀的情况下，对流体入口提供液体，使得在阀对液体进行操作期间，设定压力和再密封压力之间的差异在设定压力的第二预定百分比内。
在一个或多个一般的实施例的一方面，第一预定百分比可大约等于7%，而第二预定百分比可大约等于10%。
根据本公开的释压阀(PRV)的多种实现可包括以下特征中的一个或多个。例如，PRV可在可压缩的介质和不可压缩的介质两者上实现关于若干属性(即，释压能力、回座压差、设定点容差和频跳)的行业性能规范(例如，ASME的第VIII部分和/或API标准521、526和/或527)。PRV可在可压缩的介质和不可压缩的介质两者上实现这种规范。例如，PRV可在不对PRV的构件进行任何调节的情况下允许在介质之间切换。作为另一个示例，PRV可在不调节盘和/或盘保持器的情况下在可压缩的介质和不可压缩的介质两者上实现这种规范。另外，PRV可在不调节或修改PRV的调节环的情况下在可压缩的介质和不可压缩的介质两者上实现这种规范。
根据本公开的释压阀(PRV)的多种实现也可包括以下特征中的一个或多个。PRV可包括最佳几何尺寸的一个或多个构件，诸如盘、盘保持器、喷嘴和/或调节环，以及其它构件。基于PRV的孔和座部的尺寸比，PRV可包括这样的最佳尺寸。作为另一个示例，通过减少满足多种不同服务所需的不同阀构件的数量，PRV可允许提高制造效率。通过允许阀用户保持单个PRV可用于液体和气体服务两者，PRV也可允许减少存货。作为另一个示例，与专门为气体服务设计的典型释压阀相比，PRV可在液体服务中提供更好的性能(例如，较少频跳)。另外，与专门为液体服务设计的典型释压阀相比，PRV可在气体服务中提供更好的性能(例如，回座压差较小)。作为又一个示例，与传统释压阀相比，PRV可具有改进的设定压力容差，包括不同介质类型之间的改进的容差。而且，与传统释压阀相比，PRV可有利于改进流容量。
可使用装置、系统或方法或者装置、系统或方法的任何组合来实现一般和特定的方面。在附图中以及在以下描述中阐述一个或多个实现的细节。根据描述和图，以及根据权利要求，其它特征、目标和优点将是显而易见的。
附图说明
图1A-B示出根据本公开的释压阀(PRV)的一个实现的截面图；
图2A-C示出根据本公开的、在多个运行阶段的PRV的一个实现的某些构件的截面图，PRV包括盘保持器、盘、调节环和喷嘴；以及
图3A-F示出根据本公开的PRV的一个实现的一个或多个构件的几何尺寸。
具体实施方式
根据本公开的释压阀(PRV)可包括盘、盘保持器、喷嘴和质量-弹簧-阻尼器系统，它们允许在流体的流体压力超过预定阈值时，通过运行PRV来释放系统(诸如系统或压力容器)内的流体(例如，气体、液体或多相流体)。在一些实施例中，PRV可用于液体、气体和多相应用，同时满足一个或多个行业性能标准(例如，回座压差、设定压力容差、释压操作和其它标准)，而不针对特定的服务介质改变PRV的任何构件，诸如盘保持器、盘或其它构件。在一些实施例中，PRV的构件之间和/或PRV的构件之中的一个或多个几何关系可允许在液体介质和气体介质之间的双重操作，而不在这种操作之间修改这样的构件。
图1A-B示出释压阀(PRV)100的一个实现的截面图。大体上，PRV 100在入口110处以及通过入口110接收流体101(例如，气体或液体或多相流体)，并且将流体101引导到PRV 100的出口115，以及引导流体101通过PRV 100的出口115，以便释放系统内的压力。例如，PRV 100典型地与诸如管道或通道系统内的压力容器、热交换器、机械装备(例如，压缩机、涡轮和其它)的构件处于流体连通，并且可用来控制或限制这种系统中的可由于工艺失常、仪器或装置失效、着火或其它事件而增大的压力，这包括这样的容器、热交换器和/或装备。通过运行PRV 100，通过允许加压流体在预定压力设定点下从入口110流过出口115，来释放压力。例如，PRV 100可设计或设定成在预定设定压力下打开，以保护压力容器和其它装备免受超过它们的设计极限的压力。
PRV 100包括至少部分地封闭喷嘴120且封闭调节环125、盘135和盘保持器140的基部105。基部105在PRV 100的入口110处接收(例如以螺纹的方式)喷嘴120，在示出的实施例中，基部105在出口115处包括带凸缘连接部。大体上，喷嘴120可为在PRV 100的打开位置和关闭位置(显示图2A-C)两者上持续地接触流体101的压力容纳构件。
基部105也可在入口110处包括带凸缘连接部，或者备选地，基部105可在入口110和出口115中的一个或两者处包括其它连接机构(例如，带凹槽的管连接件、对接焊缝或别的)。在一些实施例中，基部105在出口115附近的部分可比基部105在入口110附近的部分具有更低的压力定额，因为例如流体101的流体压力在出口115处相对于在入口110处降低。
PRV 100还包括(至少部分地)封闭心轴160的帽180和阀帽145，心轴160通过锁定螺母185、调节螺杆175、弹簧垫圈170、弹簧165和心轴头155中的一个或多个以螺纹的方式接合。大体上，阀帽145在一端处机械地联接(例如，通过一个或多个螺栓和锁定螺母)到基部105上，而帽180在第二端处机械地联接(例如，以螺纹的方式)到阀帽145上。通过螺母185刚性地联接到阀帽145上的调节螺杆175以引导的方式允许心轴160在PRV 100的运行期间，在帽180和阀帽145内沿竖向振荡。
PRV 100还包括导引件150，导引件150接收通过其中的盘保持器140的至少一部分。典型地，盘135、盘保持器140、弹簧垫圈170、心轴160、心轴头155和弹簧165包括“质量-弹簧-阻尼器”系统，该系统用来对流体101在通过喷嘴120接触盘135时所施加的流体力作出响应。盘保持器140包括在顶部端处的接收孔口，以便以接收的方式接合心轴头155，使得力可从盘保持器140传递到心轴头155，并且从而，传递到弹簧垫圈170和弹簧165。例如，当大于弹簧165的弹簧力的向上流体力施加于盘135(并且从而通过盘保持器140、心轴头155和弹簧垫圈170传递到弹簧165)时，弹簧165可受压压缩，从而推动心轴160向上通过调节螺杆175。同样，在弹簧165的弹簧力大于流体力时，弹簧165扩张，从而向下推动心轴160(以及心轴头155、盘保持器140和盘135)向下。
调节环125与喷嘴120的顶部部分接合(例如，以螺纹的方式)。典型地，通过旋紧或旋松喷嘴120上的环125，可在喷嘴120上向上和/或向下调节调节环125。通过调节调节环125相对于喷嘴120的顶部端的位置(即高度)，也可调节回座压差或回座压力。例如，当调节环125向上移动时，回座压差增大，从而降低回座压力。备选地，当调节环125向下移动时，回座压差减小，从而增大回座压力。在一些实施例中，在将PRV 100投入使用之前，可将调节环125以及因此PRV 100预先设定在预定位置处。在这样的实施例中，预先设定可减少在服务中PRV 100“起座(popping)”(即，对PRV 100施加设定压力，使得能够显著地提升盘和/或盘保持器)以确定已经恰当地设定调节环125而获得必要的提升和释放能力的需要。
环销130从基部105的外部的位置延伸通过基部105，并且操作来将调节环125固定到喷嘴120上的某个位置处(例如，竖向位置)。当环销130可旋转地从基部105被移除，或者部分地从基部105被移除时，可调节(即，向上或向下移动)调节环125。例如，调节环125可具有沿周向布置在环125的外表面周围的多个竖向凹槽。在一些实施例中，调节环125具有30个凹槽；备选地，调节环125可具有更少或更多凹槽(例如，16、42个凹槽，或其它数量的凹槽)。环销130包括构造成装配在凹槽内(例如，在两个凹槽之间的高峰和低谷之间的大致中间)的尖末端，并且基本阻止调节环125由于调节环125围绕喷嘴120旋转而沿着喷嘴120沿竖向移动。例如，在包括30个凹槽的调节环125的一个实现中，调节在相邻凹槽之间的环销130可允许调节环125旋转大约12度，这转换成调节环125沿着喷嘴120沿竖向移动大约2/1000英寸。
图2A-C示出在多个运行阶段的PRV 100的一个实现的某些构件的截面图，PRV 100包括盘保持器140、盘135、调节环125和喷嘴120。具体转到图2A，此图示出处于PRV 100的关闭状态的盘保持器140、盘135、调节环125和喷嘴120。例如，当施加于由座部直径124的约束的盘135的区域的流体压力P1小于弹簧165的与压力P1相反的弹簧力FS时，可出现关闭状态。在关闭状态中，进入入口110的所有或基本所有流体101可容纳在喷嘴120中。换句话说，当PRV 100处于关闭状态时，没有或基本没有流体101从入口110传递到出口115。另外，如所示出的那样，当PRV 100处于关闭状态时，盘135可接触(即，承座在其上)喷嘴120的顶部表面。
图2A-C(以及图3A-C)还示出喷嘴120的具有孔直径122的孔121。如所示出的那样，孔121直接在入口110附近设置在喷嘴120的下部部分中，而座部入口123在盘135附近设置在喷嘴120的上部部分中。在座部入口123附近的喷嘴120的顶部表面是座部119。在一些实现中，这种构造(这可与传统释压阀中看到的相反)可包括若干优点。例如，通过将孔121定位在入口110附近而非盘135附近，PRV 100可减少频跳，减少和/或消除气穴现象，改进容量控制，以及减少噪声。另外，在示出的实施例中，与传统的降压阀相比，至少部分地因为孔121和座部入口123的位置的原因，通过喷嘴120的流体流可更稳定。
具体转到图2B，此图示出处于PRV 100的部分打开状态的盘保持器140、盘135、调节环125，以及喷嘴120。在一些实施例中，例如，当流体101作用在盘135上的流体压力P2在例如PRV 100的设定压力(这与弹簧力FS有关)的1%至2%内时，可出现部分打开状态。在部分打开状态下，盘135可离开喷嘴120，从而允许小部分流体101流到盘保持器140和喷嘴120之间的区域中。因而，流体101可对包括盘135和盘保持器140的一部分的表面面积起作用(即，应用压力P2)。由于压力P2现在可在较大的面积上起作用(与P1起作用的面积相比)，与弹簧165的弹簧力FS相反的力可继续增大，而使PRV 100从部分打开状态移动到打开状态。
在一些实施例中，当PRV 100处于部分打开状态时，调节调节环125(即，向上或向下)可调节压力P2起作用的表面面积。通过调节调节环125，可控制压力P2的增大，并且最终，可克服弹簧力FS，从而使盘135向上移动远离喷嘴120。
在气体服务中的PRV 100的一些实施例中，取决于盘135和喷嘴120之间的密封的紧密性以及调节环125的高度，在获得完全提升(即，打开状态)之前，PRV 100可略微打开或者可不打开。换句话说，调节环125的高度可控制或部分地控制流体101的最初泄漏(即，“前泄(simmer)”)。在一些情况下，对于PRV 100，前泄可小于2%(即，不早于设定点压力的98%的听得见的泄漏或可测提升)。
通过在气体服务中相对于喷嘴120向上移动调节环125，可产生压差，并且较多流体能量从流体101(作为气体)传递到盘135，并且从而传递到盘保持器140和其它构件。这可使盘135较早从喷嘴120升起。而在一些情况下，在少的提升量下通过喷嘴120且到达流体出口115的流体流101可产生无关紧要的力，由于调节环125和盘保持器140之间的孔口的原因，流体力可施加到盘135和/或盘保持器140上的额外的面积可导致产生额外的力而提供额外的提升。相反，在气体服务中，当调节环125相对于喷嘴120更低时，压差可更小，并且前泄可增加。
在液体服务中的PRV 100的一些实施例中，由于动量传递，例如，由于液体的几乎不可压缩的特性，PRV 100可打开。例如，随着压力增大到设定点压力以上，以及盘135升离喷嘴120，流体101(作为液体)从刚开始小的面积流出(在图2B中显示)。由于流体速度低，这个流体101可能不会增加太大力。随着压力增大，以及流体101(作为液体)的流体速度提高，较多动量可传递到盘135，并且从而传递到盘保持器140和其它构件。当流体流被引导成使得动量最大时，可达到临界提升。在这点上，从流体100传递到盘135以及从而传递到盘保持器140和其它构件的力可处于最大，并且PRV 100完全提升到打开位置(在图2C中显示)。
至少部分地由于液体服务的以上描述的特性的原因，某些行业规范可需要释压阀(诸如PRV 100)的流容量实现10%过压(例如，设定压力的110%)。相反，气体服务可不需要这个要求，因为在较接近设定点压力处就可获得完全提升。对于液体服务，调节环125可用来引导流体流101，这与在气体服务中产生压差相反。
具体转到图2C，此图示出处于PRV 100的打开状态的盘保持器140、盘135、调节环125，以及喷嘴120。在一些实施例中，例如，当流体压力P3在以大于弹簧力FS的力对调节环125附近的、暴露于流体101的表面盘135和盘保持器140的表面起作用时，可出现打开状态。例如，一旦PRV 100达到部分打开状态，额外的压力就增大，因为流突然增加，并且对通过盘保持器140和调节环125的外径之间的孔口的流的限制可使盘135显著提升远离喷嘴120。在气体服务中，流可受到喷嘴120和盘135之间的开度的限制，直到盘135提升离开喷嘴120达基本等于孔直径122的大约四分之一的竖向高度的距离为止。在液体服务中，流可受到喷嘴120和盘135之间的开度的限制，直到盘135提升离开喷嘴120达基本等于孔直径122的大约三分之一的竖向高度的距离为止。随后，在盘135达到这个提升度之后，流则受到孔121而非受到喷嘴120和盘135之间的面积的限制。
图3A-F示出PRV 100的一个实现的一个或多个构件的几何尺寸。在一些实施例中，示出的尺寸可允许PRV 100在不调节(例如改变) PRV 100的构件的情况下，针对可压缩流体和不可压缩流体两者，在设定点重复能力、回座压差、释压能力和频跳方面实现最佳性能(例如，满足一个或多个行业标准，诸如ASME第VIII部分和/或API标准521、526和/或527)。备选地，根据表1 (在下面)中看到的一个或多个公式，可使用其它几何关系来实现这种最佳性能。在一些实施例中，通过测试和/或试验，可按经验得出表1中示出的约束公式。另外，图3A-C示出盘135的穴口211，在示出的实施例中，穴口211是盘135的承座表面213的内部的凹陷表面。
表1： PRV 100构件的几何关系
在一些实施例中，座部直径124的尺寸(表示为“δ”)和孔直径122(表示“ζ”)和这些尺寸之间的关系(即约束比)可对PRV 100中的其它参照的尺寸提供约束，如表1中显示的那样。例如，为了确定表1中显示的直径、长度和角度，可能需要座部直径124和孔直径122尺寸作为此表中显示的约束公式的输入。另外，在一些实施例中，孔直径122与座部直径124的理想比可等于或基本等于0.9617。另外，在一些实施例中，孔直径122可大约等于1.080，并且座部直径124可大约等于1.123。表2(在下面)包括关于图3A-C中示出的各个尺寸元素的描述。
参考标号 描述
202 盘保持器的外径
204 盘保持器外角(216)起点直径
206 盘保持器内角(218)起点直径
208 盘直径
210 盘内角起点直径/盘离隙
234 座部着落部外径
236 喷嘴的外径/调节环内径
238 调节环着落部外径
240 调节环的外径
212 距内角(218)起点的距离
214 距外角(216)起点的距离
222 盘离隙深度
224 调节环着落部高度
226 喷嘴的顶部表面和调节环座部的顶部边缘之间的距离
228 喷嘴的顶部凸脊的高度
230 从盘座部到盘保持器的离开穴口的第一台阶的距离
242 孔的竖向高度
244 座部的竖向高度
216 盘保持器上的外角
218 盘保持器上的内角
218 盘保持器上的内角
220 盘内角
232 调节环过渡角
246 孔到座部的过渡角。
表2-图3A-F的尺寸元素的描述
虽然许多参照的尺寸可与孔直径122与座部直径124的比线性相关(如表1中显示的那样)，但一些尺寸可不这样。因为喷嘴高度和入口半径典型地是已知值(基于例如基本要求、凸缘规范和其它标准而选择的)，可通过以下经验公式近似尺寸242，即喷嘴120的入口长度(在图3B中显示)：
在一些实施例中，尺寸242可为喷嘴120的总高度(尺寸242、244和喷嘴的入口半径的总和)的函数。
参照图3B，尺寸244近似于从孔121的出口到座部119的竖向高度。更具体而言，在一些实施例中，尺寸244可表示从孔121到座部入口123的过渡部和喷嘴120的顶部之间的竖向高度。在一些实施例中，尺寸244可取决于尺寸242的相对高度。在确定尺寸242和244的相对高度时，可考虑喷嘴120的总高度。
参照图3A，角度218可取决于孔直径122与座部直径124的约束比。例如，如表1中显示的那样，当约束比介于大约0.9500和大约0.9850之间时，角度218可等于或基本等于30度。当约束比介于大约0.7500和大约0.9500之间时，角度218可与约束比线性相关。
参照图3C-F，这些图示出PRV 100的不同的实施例的尺寸226(显示为尺寸226b-226e)。如所示出的那样，喷嘴120包括喷嘴120的凸脊118上的座部119。尺寸226(显示为226b-226e)表示在环125安装在喷嘴120上时喷嘴120的凸脊118和调节环125的顶部之间的竖向距离，并且可称为“调节环位置”。如所示出的那样，调节环125可安装在喷嘴120上，从而使尺寸226具有许多不同的值。在一些实施例中，尺寸226可受到约束，使得当PRV 100在关闭位置上时(如图2A中显示的那样)，调节环125不穿过盘保持器140。
在一些实施例中，可在任何合理极限内确定尺寸226(如图3C-F中例示的那样)，并且尺寸226可取决于若干因素，诸如入口110的大小、设定压力要求和期望性能(例如，回座压差、设定压力容差、PRV释压操作、频跳和/或颤振)。通过改变尺寸226，可调节PRV 100的性能。例如，通过将调节环125调节得低于凸脊118来增大尺寸226可导致在复位压力升高但“前泄”增加(例如，在部分打开位置处的可听得见的泄漏)的情况下有较小的回座压差。备选地，通过将调节环125调节得高于凸脊118来增大尺寸226可导致在较低复位压力的情况下有较大的回座压差。虽然PRV 100的示出的实施例包括单个调节环125，但在其它实施例中可使用两个调节环。
但是，利用单个调节环125可特别地产生优点，诸如利用单次调节PRV 100来控制和/或调节回座压差。例如，当PRV 100处于完全提升(即，打开状态)时，关于从流体101到盘135以及从因而到盘保持器140和其它构件的流体能量传递的控制因素可为流体101的动量。由于动量而来自流体101的能量传递可以流体101的方向和速度为基础。在一些实施例中，当PRV处于打开状态时，调节环125可控制流体101的流轮廓(例如，流方向)。例如，如果调节环125升高，流体流101可更加朝上，这可增大盘135以及从而盘保持器140和其它构件上的力。这可使提升增大，以及随后使回座压差较大。相反，如果调节环125降低，则流体流101可不那么朝上，这可减小盘135以及从而盘保持器140和其它构件上的力。这可使提升减小，以及随后使回座压差较小。应当注意，流向的这些变化可非常小。但是，回座压差从最高调节环位置到最低调节环位置(在合理值内)的变化可为大约5%(和/或其它值，诸如，大到20%，或者小到2%)。
在利用表1中示出的PRV 100的尺寸的某些实施例中，PRV 100可比不利用这样的尺寸关系的传统释压阀具有更好的性能。例如，表3(在下面)示出PRV 100与传统释压阀相比的、关于不可压缩流体(即，水)和可压缩的流体(即，空气)两者的性能(例如回座压差)数据。特别注意，表3示出PRV 100和传统释压阀在两种不同介质下、在不调节任一个阀的情况下(例如，在不改变包括盘、盘保持器和/或喷嘴的构件的情况下，以处理介质)的数据。另外，在一些实施例中，表3示出PRV 100和传统释压阀关于两种不同的介质的、在不修改任一个阀的对应的调节环的情况下的数据。例如，用于液体应用的传统释压阀的一个实例是由Dresser, Inc.提供的加固型1900LA安全释压阀。
表3- PRV 100与传统释压阀关于液体应用的性能比较
如表3中示出的那样，PRV 100比传统的液体释压阀在液体(即，水)和气体(即，空气)两者上有更好的性能。更具体而言，例如，PRV 100在不改变PRV 100的任何构件或者修改/改变调节环的情况下满足关于液体应用和气体应用两者的某些行业标准。例如，行业标准ASME 锅炉&压力容器规范第VIII部分要求回座压差小于或等于3 psi或设定压力的7%，这在气体服务中更大。如表3中示出的那样，对于水和空气(即，不可压缩介质和可压缩的介质)两者，PRV 100满足这个标准，而针对液体服务设计的传统释压阀在气体服务中时具有高达标准的两倍的回座压差。
已经描述了许多实现。尽管如此，将理解的是，可作出多种修改。因此，其它实现在所附权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种释压阀，包括：
包括流体入口和流体出口的基部；
附连到所述基部上的阀帽，所述基部和所述阀帽限定与所述流体入口和所述流体出口处于流体连通的腔体；
设置在所述流体入口内且附连到所述基部上的喷嘴，所述喷嘴具有包括基本环形座部的第一端以及靠所述流体入口的第二端，所述喷嘴包括从所述第一端朝向第二端延伸的基本圆柱形座部入口，所述基本圆柱形座部的座部直径限定从所述基本圆柱形座部到基本圆柱形孔的所述基本圆柱形座部入口，具有孔直径的所述基本圆柱形孔靠近所述第二端，其中所述基本圆柱形座部入口比基本圆柱形孔更长；
设置在盘保持器内的盘，所述盘具有面向所述流体入口的表面，以接收第一流体压力，在所述阀在关闭位置上时，所述盘适于接触所述座部和密封所述流体入口，以阻止所述流体入口和所述腔体之间的流体连通，所述盘和所述盘保持器适于由于所述第一流体压力增大到第二流体压力而被推动，使得所述盘和所述座部之间的接触在所述第二流体压力下被移除，以允许所述流体入口和所述腔体之间有流体连通，
其中，所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴分别具有第一尺寸d1、第二尺寸d2和第三尺寸d3，且所述第一尺寸d1、所述第二尺寸d2和所述第三尺寸d3是所述座部直径的函数，其分别由如下公式表示：
              d1=x1*δ
              d2=x2*δ
              d3=x3*δ
其中δ是所述座部直径，x1是第一常数，x2是不同于所述第一常数的第二常数，x3是不同于所述第一常数和所述第二常数的第三常数，
其中所述第一尺寸d1、所述第二尺寸d2和所述第三尺寸d3中的其中一个进一步由所述孔直径与所述座部直径之间的约束比限制；以及
所述第一常数、所述第二常数、所述第三常数具有允许所述压力释放阀与液体介质和气体介质的操作的值。
2.根据权利要求1所述的释压阀，其特征在于，所述约束比包括范围，所述范围介于0.7500和0.9850之间且包括0.7500和0.9850。
3.根据权利要求2所述的释压阀，其特征在于，所述释压阀具有等于所述第二流体压力的设定压力，所述释压阀在所述流体入口处具有等于第三流体压力的再密封压力，在所述第三流体压力下，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通停止，其中，在所述释压阀对气体流体进行操作期间，当所述约束比在所述范围内时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差值在所述设定压力的7%内。
4.根据权利要求3所述的释压阀，其特征在于，所述释压阀具有等于所述设定压力的110%的过压，
其中，当所述约束比在所述范围内时，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通在所述过压下达到所述释压阀的全容量流率。
5.根据权利要求2所述的释压阀，其特征在于，所述释压阀具有等于所述第二流体压力的设定压力，所述释压阀在所述流体入口处具有等于等于第三流体压力的再密封压力，在所述第三流体压力下，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通停止，
其中，在所述释压阀对液体流体进行操作期间，当所述约束比在所述范围内时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的10%内。
6.根据权利要求5所述的释压阀，其特征在于，所述释压阀具有等于所述设定压力的110%的过压，
其中，当所述约束比在所述范围内时，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通在所述过压下达到所述释压阀的全容量流率。
7.根据权利要求1所述的释压阀，其特征在于，理想约束比为0.9617。
8.根据权利要求1所述的释压阀，其特征在于，基于所述约束比，通过按经验得出的约束公式，使所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴各个的一个或多个尺寸与所述座部直径相关联。
9.根据权利要求8所述的释压阀，其特征在于，所述约束公式包括下者中的一个或多个：
所述盘保持器的外径等于所述座部直径的1.8611倍；
盘保持器外角起点直径等于所述座部直径的1.6937倍；
盘保持器内角起点直径等于所述座部直径的1.2404倍；
盘直径等于所述座部直径的1.1763倍；
盘内角起点直径等于所述座部直径的0.9466倍；
座部着落部外径等于所述座部直径的1.0899倍；
所述喷嘴的外径等于所述座部直径的1.2734倍；
调节环的着落部的外径等于所述座部直径的1.3606倍；
所述调节环的外径等于所述座部直径的1.4470倍；
距所述内角起点直径的距离等于所述座部直径的0.1790倍；
距所述外角起点直径的距离等于所述座部直径的0.1122倍；
盘离隙深度等于所述座部直径的0.02671倍；
所述调节环的着落部的高度等于所述座部直径的0.02850倍；
所述喷嘴的顶部凸脊的高度等于所述座部直径的0.03117倍；以及
从盘座部到所述盘保持器的离开穴口的第一台阶的距离等于所述座部直径的0.03206倍。
10.根据权利要求8所述的释压阀，其特征在于，所述约束公式包括下者中的一个或多个：
所述盘保持器上的外角等于72度；
当所述约束比介于0.9500和0.9850之间且包括0.9500和0.9850时，所述盘保持器上的内角等于30度，而当所述约束比介于0.7500和0.9500之间且包括0.7500和0.9500时，所述盘保持器上的所述内角等于-101.1927乘以所述约束比再加上127.3180度；
盘内角等于45度；
调节环的过渡角等于30度；以及
孔到座部的过渡角等于45度。
11.根据权利要求3所述的释压阀，其特征在于，进一步包括具有孔的调节环，所述孔用于接收通过其中的所述喷嘴。
12.根据权利要求11所述的释压阀，其特征在于，所述设定压力和所述再密封压力之间的差值至少部分地以所述调节环在所述喷嘴上的位置为基础。
13.根据权利要求11所述的释压阀，其特征在于，所述调节环的一个或多个尺寸是所述座部直径的函数，并且由所述约束比限制。
14.一种释压阀，包括：
包括流体入口和流体出口的基部，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在所述流体入口和所述流体出口之间建立流体连通，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通停止；
附连到所述基部上的阀帽，所述基部和所述阀帽限定与所述流体入口和所述流体出口处于流体连通的腔体；
设置在所述流体入口内且附连到所述基部上的喷嘴，所述喷嘴具有包括基本环形座部的第一端以及靠所述流体入口的第二端，所述喷嘴具有包括处于流体连通的从所述第一端朝向第二端延伸的基本圆柱形座部入口，所述基本圆柱形座部的座部直径限定从所述基本圆柱形座部到和基本圆柱形孔的所述基本圆柱形座部入口，具有孔直径的所述基本圆柱形孔靠近所述第二端，其中所述基本圆柱形座部入口比基本圆柱形孔更长；以及
压力控制系统，其包括盘保持器以及设置在所述盘保持器内以构造成接收第一流体的盘，所述压力控制系统调控所述第一流体，使得在所述释压阀对所述第一流体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的预定百分比内，所述第一流体包括全部气体或全部液体中的一个，所述压力控制系统构造成接收第二流体，以及调控所述第二流体，使得在所述释压阀对所述第二流体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内，如果所述第一流体是全部气体，则所述第二流体包括全部液体，如果是所述第一流体全部液体，所述第二流体包括全部气体，
其中，所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴分别具有第一尺寸d1、第二尺寸d2和第三尺寸d3，且所述第一尺寸d1、所述第二尺寸d2和所述第三尺寸d3是所述座部直径的函数，其分别由如下公式表示：
              d1=x1*δ
              d2=x2*δ
              d3=x3*δ
其中δ是所述座部直径，x1是第一常数，x2是不同于所述第一常数的第二常数，x3是不同于所述第一常数和所述第二常数的第三常数，
其中所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸中的其中一个进一步由所述孔直径和所述座部直径之间的约束比限制；以及
所述第一常数、所述第二常数、所述第三常数具有允许所述释压阀与所述第一流体和所述第二流体操作的值。
15.根据权利要求14所述的释压阀，其特征在于，
所述盘具有着落表面，所述着落表面适于密封地接合承座表面，使得阻止所述流体入口和所述腔体之间的流体连通；以及
所述盘保持器设置在所述腔体内且具有适于接合和保持所述盘的孔口。
16.根据权利要求15所述的释压阀，其特征在于，理想约束比为0.9617。
17.根据权利要求15所述的释压阀，其特征在于，所述约束比介于0.7500和0.9850之间且包括0.7500和0.9850。
18.根据权利要求15所述的释压阀，其特征在于，基于所述约束比，通过按经验得出的约束公式，使所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴中的至少一个的一个或多个尺寸与所述座部直径相关联。
19.根据权利要求18所述的释压阀，其特征在于，所述约束公式包括下者中的一个或多个：
所述盘保持器的外径等于所述座部直径的1.8611倍；
盘保持器外角起点直径等于所述座部直径的1.6937倍；
盘保持器内角起点直径等于所述座部直径的1.2404倍；
盘直径等于所述座部直径的1.1763倍；
盘内角起点直径等于所述座部直径的0.9466倍；
座部着落部外径等于所述座部直径的1.0899倍；
所述喷嘴的外径等于所述座部直径的1.2734倍；
调节环的着落部的外径等于所述座部直径的1.3606倍；
所述调节环的外径等于所述座部直径的1.4470倍；
距所述内角起点直径的距离等于所述座部直径的0.1790倍；
距所述外角起点直径的距离等于所述座部直径的0.1122倍；
盘离隙深度等于所述座部直径的0.02671倍；
所述调节环的着落部的高度等于所述座部直径的0.02850倍；
所述喷嘴的顶部凸脊的高度等于所述座部直径的0.03117倍；以及
从盘座部到所述盘保持器的离开穴口的第一台阶的距离等于所述座部直径的0.03206倍。
20.根据权利要求18所述的释压阀，其特征在于，所述约束公式包括下者中的一个或多个：
所述盘保持器上的外角等于72度；
当所述约束比介于0.9500和0.9850之间且包括0.9500和0.9850时，所述盘保持器上的内角等于30度，而当所述约束比介于0.7500和0.9500之间且包括0.7500和0.9500时，所述盘保持器上的内角等于-101.1927乘以所述约束比再加上127.3180度；
盘内角等于45度；
调节环的过渡角等于30度；以及
孔到座部的过渡角等于45度。
21.一种用于使用释压阀的方法，所述释压阀具有包括流体入口和流体出口的基部，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在所述流体入口和所述流体出口之间建立流体连通，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通停止，所述方法包括：
对所述流体入口提供液体，使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的预定百分比内；以及
在不修改所述释压阀的情况下，对所述流体入口提供气体，使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内；
所述释压阀包括设置在所述流体入口内且附连到所述基部上的喷嘴、盘保持器以及设置在所述盘保持器内的盘，所述喷嘴具有包括基本环形座部的第一端以及靠所述流体入口的第二端，所述喷嘴具有包括处于流体连通的从所述第一端朝向第二端延伸的基本圆柱形座部入口，所述基本圆柱形座部的座部直径限定从所述基本圆柱形座部到和基本圆柱形孔的所述基本圆柱形座部入口，具有孔直径的所述基本圆柱形孔靠近所述第二端，其中所述基本圆柱形座部入口比基本圆柱形孔更长；
其中，所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴分别具有第一尺寸d1、第二尺寸d2和第三尺寸d3，且所述第一尺寸d1、所述第二尺寸d2和所述第三尺寸d3是所述座部直径的函数，其分别由如下公式表示：
              d1=x1*δ
              d2=x2*δ
              d3=x3*δ
其中δ是所述座部直径，x1是第一常数，x2是不同于所述第一常数的第二常数，x3是不同于所述第一常数和所述第二常数的第三常数，
其中所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸中的其中一个进一步由所述孔直径和所述座部直径之间的约束比限制；以及
所述第一常数、所述第二常数、所述第三常数具有允许所述释压阀与液体和气体操作的值。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述预定百分比为10%。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，对所述流体入口提供液体使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的预定百分比内包括：对所述流体入口提供液体，使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的第一预定百分比内，以及
其中，在不修改所述释压阀的情况下对所述流体入口提供气体使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内包括：在不修改所述释压阀的情况下，对所述流体入口提供气体，使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的第二预定百分比内。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一预定百分比等于10%，而所述第二预定百分比等于7%。
25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述释压阀进一步包括在第一位置处设置在所述喷嘴的外表面周围的调节环，使得在所述释压阀对所述液体和所述气体进行操作期间，当所述调节环在所述第一位置处时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内，所述方法进一步包括：
沿着所述喷嘴，沿朝向所述流体入口的方向将所述调节环调节到不同于所述第一位置的第二位置，使得在所述释压阀对所述液体和所述气体进行操作期间，当所述调节环在所述第二位置处时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的第二百分比内，所述第二百分比小于所述预定百分比。
26.一种用于使用释压阀的方法，所述释压阀具有包括流体入口和流体出口的基部，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的设定压力，即，在该压力下，在所述流体入口和所述流体出口之间建立流体连通，所述释压阀在所述流体入口处具有等于这样的压力的再密封压力，即，在该压力下，所述流体入口和所述流体出口之间的流体连通停止，所述方法包括：
对所述流体入口提供气体，使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的预定百分比内；以及
在不修改所述释压阀的情况下，对所述流体入口提供液体，使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内；
其中所述释压阀包括设置在所述流体入口内且附连到所述基部上的喷嘴、盘保持器以及设置在所述盘保持器内的盘，所述喷嘴具有包括基本环形座部的第一端以及靠所述流体入口的第二端，所述喷嘴具有包括处于流体连通的从所述第一端朝向第二端延伸的基本圆柱形座部入口，所述基本圆柱形座部的座部直径限定从所述基本圆柱形座部到和基本圆柱形孔的所述基本圆柱形座部入口，具有孔直径的所述基本圆柱形孔靠近所述第二端，其中所述基本圆柱形座部入口比基本圆柱形孔更长；
其中，所述盘、所述盘保持器和所述喷嘴分别具有第一尺寸d1、第二尺寸d2和第三尺寸d3，且所述第一尺寸d1、所述第二尺寸d2和所述第三尺寸d3是所述座部直径的函数，其分别由如下公式表示：
              d1=x1*δ
              d2=x2*δ
              d3=x3*δ
其中δ是所述座部直径，x1是第一常数，x2是不同于所述第一常数的第二常数，x3是不同于所述第一常数和所述第二常数的第三常数，
其中所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸中的其中一个进一步由所述孔直径和所述座部直径之间的约束比限制；以及
所述第一常数、所述第二常数、所述第三常数具有允许所述释压阀与液体和气体操作的值。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述预定百分比为10%。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，对所述流体入口提供气体使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的预定百分比内包括：对所述流体入口提供气体，使得在所述释压阀对所述气体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的第一预定百分比内，以及
其中，在不修改所述释压阀的情况下对所述流体入口提供液体使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内包括：在不修改所述释压阀的情况下，对所述流体入口提供液体，使得在所述释压阀对所述液体进行操作期间，所述设定压力和所述再密封压力之间差异在所述设定压力的第二预定百分比内。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一预定百分比等于7%，而所述第二预定百分比等于10%。
30.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述释压阀进一步包括在第一位置处设置在所述喷嘴的外表面周围的调节环，使得在所述释压阀对所述液体和所述气体进行操作期间，当所述调节环在所述第一位置处时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的所述预定百分比内，所述方法进一步包括：
沿着所述喷嘴，沿朝向所述流体入口的方向，将所述调节环调节到不同于所述第一位置的第二位置，使得在所述释压阀对所述液体和所述气体进行操作期间，当所述调节环在所述第二位置处时，所述设定压力和所述再密封压力之间的差异在所述设定压力的第二百分比内，所述第二百分比小于所述预定百分比。
CN201180035444.3A 2010-05-20 2011-04-18 释压阀 Expired - Fee Related CN103038555B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/784,417 2010-05-20
US12/784,417 US8607818B2 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Pressure relief valve
US12/784417 2010-05-20
PCT/US2011/032906 WO2011146192A1 (en) 2010-05-20 2011-04-18 Pressure relief valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103038555A CN103038555A (zh) 2013-04-10
CN103038555B true CN103038555B (zh) 2015-02-25

Family

ID=44121003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180035444.3A Expired - Fee Related CN103038555B (zh) 2010-05-20 2011-04-18 释压阀

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8607818B2 (zh)
EP (1) EP2572128A1 (zh)
CN (1) CN103038555B (zh)
WO (1) WO2011146192A1 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8607818B2 (en) 2010-05-20 2013-12-17 Dresser, Inc. Pressure relief valve
US8505572B2 (en) * 2010-12-29 2013-08-13 Dresser Inc. Pressure relief valve
DE102011005485A1 (de) * 2011-03-14 2012-09-20 Robert Bosch Gmbh Ventileinrichtung zum Schalten oder Zumessen eines Fluids
WO2012148839A2 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Bp Corporation North America Inc. Pressure relief valve
US9856794B2 (en) * 2012-10-23 2018-01-02 Hamilton Sundstrand Corporation High pressure relief valve nozzle
US8967272B2 (en) * 2013-02-21 2015-03-03 Hunting Energy Services, Inc. Annular pressure relief system
US9677679B2 (en) * 2013-06-26 2017-06-13 Dresser, Inc. Valve with force generating element
DE102014200074A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Ventil
US9347575B2 (en) 2014-04-08 2016-05-24 Hamilton Sundstrand Corporation High pressure relief valve flow disruptor
DE102014208891B3 (de) * 2014-05-12 2015-09-24 Continental Automotive Gmbh Druckbegrenzungsventil und Bauteil für ein Kraftstoffeinspritzsystem sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbegrenzungsventils
US20150355645A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 President Engineering Group Limited Pressure Build-up Valve
US11073218B2 (en) 2014-07-23 2021-07-27 Bs&B Innovations Limited In-line pressure relief valve and rupture disk
DE102014222873A1 (de) * 2014-11-10 2016-05-12 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
CN110107719B (zh) * 2015-05-13 2020-11-06 浙江三花制冷集团有限公司 一种压力控制阀
CN108474488B (zh) * 2016-01-14 2020-09-01 多可姆有限公司 具有反向流体供给功能的止回阀
WO2020010141A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Curtis Schmidt An improved pressure relief valve
WO2020169220A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Danfoss A/S Defrost check valve
DE102020107027A1 (de) 2020-03-13 2021-09-16 Pittway Sarl Druckminderer
US11299968B2 (en) 2020-04-06 2022-04-12 Saudi Arabian Oil Company Reducing wellbore annular pressure with a release system
CA3232642A1 (en) * 2021-09-17 2023-03-23 Emerson Automation Solutions Final Control US LP Systems and methods for reducing simmer in a safety relief valve
US11614176B1 (en) 2022-08-29 2023-03-28 Prince Mohammad Bin Fahd University Relief valve device
US11773995B1 (en) * 2023-02-23 2023-10-03 Prince Mohammad Bin Fahd University Relief valve device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2410773B1 (zh) * 1977-11-30 1983-03-11 Nemetz Josef
CN2178816Y (zh) * 1993-12-28 1994-10-05 湖北省沙市市阀门总厂 液动直角截止阀
CN101063416A (zh) * 2006-04-27 2007-10-31 谢夫勒两合公司 带有侧面流出功能以及控制边缘的平板式止回阀
EP1852642A1 (de) * 2006-05-06 2007-11-07 Gerhard Götze KG Sicherheitsventil
CN101074743A (zh) * 2007-06-11 2007-11-21 赵全 耐强腐蚀弹簧式安全阀
EP1857745A2 (en) * 2006-05-16 2007-11-21 I.R.C.A. S.p.a. Industria Resistenze Corazzate e Affini Electric heating structure, in particular a bathroom towel warmer or a radiator.
CN201232756Y (zh) * 2008-06-19 2009-05-06 李水波 小型化的真空直角阀
KR100926402B1 (ko) * 2009-02-23 2009-11-10 셔틀밸브(주) 수격현상 방지용 체크밸브
CN201462064U (zh) * 2009-04-28 2010-05-12 上海袋式除尘配件有限公司 一种直角式脉冲阀

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2517858A (en) * 1947-11-29 1950-08-08 Victor W Farris Safety valve
US2672882A (en) * 1949-09-30 1954-03-23 Theodore W Bergquist Safety valve
US2689581A (en) * 1952-10-03 1954-09-21 Kunkle Valve Company High-pressure safety relief valve
US2799291A (en) * 1954-01-25 1957-07-16 James Morrison Brass Mfg Co Lt Safety valve
US2821208A (en) * 1955-10-19 1958-01-28 Farris Victor Wallace Safety valves
US3001545A (en) * 1958-10-22 1961-09-26 Manning Maxwell & Moore Inc Spring loaded pop-action safety valves
US3354900A (en) * 1965-02-24 1967-11-28 Dresser Ind Safety valve having variable area secondary orifice
US3520326A (en) * 1968-06-27 1970-07-14 Dresser Ind Safety relief valve with pressure compensating skirt
GB1179360A (en) 1968-09-26 1970-01-28 Adams Ltd L Fluid Pressure Relief Valves
US3945607A (en) * 1974-11-08 1976-03-23 Consolidated Brass Company Pressure safety valve
US4130130A (en) 1976-11-15 1978-12-19 Crosby Valve & Gage Company Valve with variable secondary orifice
US4357956A (en) 1980-08-12 1982-11-09 Bopp & Reuther Gmbh Safety valve with vibration-damped valve spring
DE3210768C2 (de) 1982-03-24 1990-07-12 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Sicherheitsventil mit einer Reibeinrichtung zum Unterdrücken von Ventilschwingungen
FR2524958B1 (fr) * 1982-04-07 1986-02-07 Sarasin & Cie Ets Soupape de surete
US4595033A (en) 1983-09-30 1986-06-17 Dresser Industries, Inc. Low pressure high temperature safety valve
DE3541495C1 (de) * 1985-11-23 1989-11-23 Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim Federbelastetes Sicherheitsventil fuer Gase und Daempfe
US4708164A (en) 1986-06-16 1987-11-24 Dresser Industries, Inc. Safety relief valve
DE3713974A1 (de) 1987-04-25 1988-11-10 Sempell Rhein Armaturen Federbelastetes sicherheitsventil
US4858642A (en) * 1988-01-25 1989-08-22 Dresser Industries, Inc. Impact resistant pressure relief valve
US5046524A (en) 1990-07-23 1991-09-10 Dresser Industries, Inc. Safety relief valve
US5515884A (en) 1994-05-18 1996-05-14 Dresser Industries Inc. Multi-media safety relief valve
US7744071B2 (en) * 2001-06-19 2010-06-29 Mercer Valve Company, Inc. Safety relief valve having a low blow-down value and spring therefore
US7513270B2 (en) * 2005-01-14 2009-04-07 Flow-Safe, Inc. Balanced safety relief valve
DE102007049611A1 (de) 2007-10-16 2009-04-23 Kös Gerätebau-GmbH Einstellbares Luftdruckventil bei pneumatisch wirkenden Dekubitus-Systemen
US8607818B2 (en) 2010-05-20 2013-12-17 Dresser, Inc. Pressure relief valve

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2410773B1 (zh) * 1977-11-30 1983-03-11 Nemetz Josef
CN2178816Y (zh) * 1993-12-28 1994-10-05 湖北省沙市市阀门总厂 液动直角截止阀
CN101063416A (zh) * 2006-04-27 2007-10-31 谢夫勒两合公司 带有侧面流出功能以及控制边缘的平板式止回阀
EP1852642A1 (de) * 2006-05-06 2007-11-07 Gerhard Götze KG Sicherheitsventil
EP1857745A2 (en) * 2006-05-16 2007-11-21 I.R.C.A. S.p.a. Industria Resistenze Corazzate e Affini Electric heating structure, in particular a bathroom towel warmer or a radiator.
CN101074743A (zh) * 2007-06-11 2007-11-21 赵全 耐强腐蚀弹簧式安全阀
CN201232756Y (zh) * 2008-06-19 2009-05-06 李水波 小型化的真空直角阀
KR100926402B1 (ko) * 2009-02-23 2009-11-10 셔틀밸브(주) 수격현상 방지용 체크밸브
CN201462064U (zh) * 2009-04-28 2010-05-12 上海袋式除尘配件有限公司 一种直角式脉冲阀

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011146192A1 (en) 2011-11-24
US8607818B2 (en) 2013-12-17
US20110284092A1 (en) 2011-11-24
EP2572128A1 (en) 2013-03-27
CN103038555A (zh) 2013-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103038555B (zh) 释压阀
CN104975994A (zh) 燃料蒸汽控制装置
EP2986875B1 (en) Relief valve
CN104040233A (zh) 防气穴阀座
EP3033554A1 (en) Apparatus and method for a one-way fuse valve
EP2806327A1 (en) Poppet valve
US9599243B1 (en) Inline relief valve with parabolic piston face
US9702472B2 (en) Center flow pressure relief valve
US20160153576A1 (en) Solenoid valve
ES2886213T3 (es) Válvula de descarga para un sistema de extinción de incendios
CA1187378A (en) Reseat relief valve
KR102267461B1 (ko) 시스템 내의 유체 유동 압력을 미리 설정된 거의 일정한 레벨로 유지하는 방법 및 장치
CN214305407U (zh) 一种先导式电控三通减压阀
JP2017507278A5 (zh)
CA3209007A1 (en) Compact field calibratable pressure reducing valve
AU682432B2 (en) Safety valve
US120925A (en) Improvement in automatic relief-valves
US398841A (en) Relief-valve for steam fire-engines
US11236837B2 (en) Dual disc non-slam nozzle check valve
US20100294375A1 (en) Speed control valve system
CN111271507A (zh) 单阀芯多功能阀及其功能调节方法
HUE028280T2 (en) Regulating ball valve
JP2010276112A (ja) 減衰バルブ
US20220120348A1 (en) Valve structure for propane tank and method thereof
CN220816556U (zh) 一种流量可调的阀体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150225

Termination date: 20160418

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee