CN103047471B - 具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法 - Google Patents

具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103047471B
CN103047471B CN201210385177.9A CN201210385177A CN103047471B CN 103047471 B CN103047471 B CN 103047471B CN 201210385177 A CN201210385177 A CN 201210385177A CN 103047471 B CN103047471 B CN 103047471B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
regulator
pressure
loading
valve
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.)
Active
Application number
CN201210385177.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103047471A (zh
Inventor
J·L·小格里芬
D·G·罗珀
D·J·舍夫勒
H·J·麦金尼
J·D·珠尼
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.)
Emerson Process Management Regulator Technologies Inc
Original Assignee
Emerson Process Management Regulator Technologies Inc
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 Emerson Process Management Regulator Technologies Inc filed Critical Emerson Process Management Regulator Technologies Inc
Publication of CN103047471A publication Critical patent/CN103047471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103047471B publication Critical patent/CN103047471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/20Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2086Control of fluid pressure characterised by the use of electric means without direct action of electric energy on the controlling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/14Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/16Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/14Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/16Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
    • G05D16/163Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid using membranes within the main valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761Electrically actuated valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)

Abstract

这里描述了具有复位装置的流体调节器系统及其方法。用于流体调节器系统的示例性复位装置包括第一阀和第二阀,第一阀具有接收加载流体的入口和流体连通至流体调节器的加载腔的出口,第二阀具有流体连通至所述流体调节器的加载腔的入口和流体连通至排放口的出口。

Description

具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法
技术领域
本公开大体上涉及一种流体调节器,更具体地,涉及一种具有复位装置的导频操作的流体调节器系统及其相关方法。
背景技术
流体阀和调节器通常贯穿分布在过程控制系统中来控制不同流体(例如,液体、气体等)的流速和/或压强。特别是,流体调节器典型地用来减小流体的压强并将压强调整到基本恒定的值。具体地,流体调节器具有典型地在较高压强下接收流体的入口,并在出口提供较低的压强。该入口压强通过限制通过孔口的流动来减小到较低的出口压强,以配合变动的下游需求。例如,与设备(例如锅炉等)的一部分相关的气体调节器可从气体分配源接收具有较高并稍微变化的压强的气体,并可将气体调整到具有适于设备安全高效的使用的较低的、基本恒定的压强。
发明内容
在一个实施例中,用于流体调节器系统的示例性复位装置包括第一阀和第二阀,第一阀具有接收加载流体的入口和流体连通至流体调节器的加载腔的出口,第二阀具有流体连通至所述流体调节器的加载腔的入口和流体连通至排放口的出口。
在另一个实施例中,用于流体调节器系统的复位装置包括从导频调节器接收加载流体的加载入口和与所述加载入口流体连通的加载出口。所述加载出口将所述加载入口流体耦接至流体调节器的加载腔。排放口将所述流体调节器的加载腔耦接到源。
附图说明
图1是这里描述的具有复位装置的示例性流体调节器组件。
图2A是图1的示例性复位装置的前视图。
图2B是图1和图2A的示例性复位装置的概略视图。
图3是图1、2A和2B的示例性复位装置的示例性流动导向器的结构图。
图4是使用图1、2A、2B和3的示例性复位装置来实施的示例性方法的流程示意图。
图5是可用来实施这里描述的示例性方法和装置的示例性处理器系统的结构图。
图6A示出了这里描述的另一示例性复位装置,其用于流体调节器系统。
图6B是图6A的示例性复位装置的概略视图。
图7示出了具有这里描述的复位装置的另一示例性流体调节器系统。
图8A示出了具有这里描述的另一复位装置的另一示例性流体调节器系统。
图8B示出了图8A的示例性流体调节器系统和复位装置的一部分的放大视图。
图8C示出了图8A和图8B的处于第一模式的复位装置。
图8D示出了图8A和图8B的处于第二模式的复位装置。
具体实施方式
通常,这里描述的示例性流体调节器系统在启动或复位操作中使用复位装置和方法来平衡或复位流体调节器系统。特别地,为了平衡弹性打开、导频操作的流体调节器系统,加载流体通常在启动流体调节器系统的导频系统之前从流体调节器的加载腔排出。已知的流体调节器系统通常需要操作者在现场手动排放流体调节器的加载腔。这种已知的过程增加了维护成本和停机时间。
与已知的流体调节器系统相比,这里描述的示例性复位装置和方法提供自动复位或平衡操作。为了将复位操作自动化,这里描述的示例性复位装置可使用电子控制的流动控制装置和/或机械的流动控制装置。在一些实施例中,这里描述的装置和方法使得复位操作能够相对流体调节器系统来远程地引导。可替代地,在一些实施例中,这里描述的复位装置和方法显著地简化了流体调节器系统的手动复位操作,由此相比已知的流体调节器系统显著地减少了复位流体调节器系统所需的时间。
一般地,这里描述的示例性流体调节器系统使用导频系统来加载流体调节器。这里描述的示例性导频系统包括用来向流体调节器的供给腔提供供给流体的第一或供给调节器和用来向流体调节器的加载腔提供加载流体的第二或导频调节器,使得加载腔内的流体经由感应元件与供给腔内的供给流体相对。特别是,供给导频使用上游压强(例如,操作介质)并基于下游流体(例如控制流体)和供给调节器的供给加载元件的压强,通过减少上游压强来向供给流体提供具有恒定的预定压强值的供给流体。该导频调节器还接收供给流体并基于下游流体的压强和由导频调节器的导频加载元件所提供的预定压强来提供具有压强的加载流体。
在故障状态中,由于例如流体调节器的入口压强下降到流体调节器的设定点以下或组件故障(例如,主致动器隔膜破裂),这里描述的示例性流体调节器系统移动到打开位置(例如,弹性打开调节器)。在故障状态以后,流体调节器的加载腔中的加载流体被排放,以将流体调节器移动到闭合位置。当入口压强大于出口压强加上流体调节器系统的最小预定压强(例如,由流体调节器的加载元件所提供)时,该导频系统然后在启动状态中被重新启动。
这里描述的示例性复位装置在启动或复位操作中使用流体控制装置或组件来平衡或复位流体调节器系统。这里描述的示例性流体流动控制装置可在流体调节器系统处于第一状态或正常操作模式时提供第一流体流动状态,并可在流体调节器系统处于第二状态或故障模式时提供第二流动状态。例如,该流体流动控制装置可包括第一流体流动控制装置和第二流体流动控制装置,当流体调节器系统处于第一状态时,该第一流体流动控制装置将来自导频调节器的加载流体耦合到流体调节器的加载腔,当流体调节器系统处于第二状态时,该第二流体流动控制装置将流体调节器的加载腔耦合到次级源或排放口(例如,大气、罐、下游源等)。
例如,在正常操作模式中,由流体流动控制装置提供的第一流动状态允许加载流体从导频调节器流动到流体调节器的加载腔,并阻止加载腔内的加载流体流经排放口。在故障状态下,例如,由流动控制装置提供的第二流动状态阻止加载流体在导频调节器和流体调节器的加载腔之间流动,以隔离或分离流体调节器的加载腔中的加载流体。
然后,该流体控制装置排放在加载腔中分离的加载流体。一旦流体调节器系统的操作状态或参数返回到允许导频系统启动的可接受的限值或操作值,该流体控制装置允许加载流体在导频调节器和加载腔之间流动,并阻止加载流体流经排放口,由此平衡该流体调节器系统。
在一些实施例中,示例性流体调节器系统的复位操作可被自动化。为了使复位操作自动化,这里描述的示例性复位装置可包括控制器,用以基于由上游流体和下游流体提供的压强差和/或由加载流体和供给流体提供的压强差来操作流体控制装置。例如,该控制器可比较由上游和下游压强提供的压强差和临界值,来确定流体控制装置是否将提供第一流动状态或第二流动状态。
在一些实施例中,自动复位操作可由机械流体控制装置或组件来提供。例如,该流体控制装置可包括正常打开的隔离阀,用以控制加载流体在导频调节器和流体调节器系统的加载腔之间流动,还包括正常闭合的卸压阀,用以控制加载流体在流体调节器的加载腔和排放口之间流动。例如,为了在打开位置和闭合位置之间移动这些阀,这些阀可感应加载流体和供给流体的各自的压强,以提供上述不同的流体流动状态。
可替代地,在一些实施例中,该流体控制装置可包括流体耦接到导频调节器的泄放口的三路阀、下游返回管道和排放口。在流体调节器系统的正常操作中,该三路阀可被移动到第一位置,以允许流体在泄放口和下游返回管道之间流动,并阻止流体在泄放口和排放口之间流动。在故障状态中,该三路阀可被移动到第二位置,以阻止流体在泄放口和下游返回管道之间流动,并允许流体在泄放口和排放口之间流动,这使得流体调节器的加载腔中的加载流体能够排放到例如大气或下游源。该三路阀可在第一位置和第二位置之间手动地移动(例如,通过杠杆),或者该三路阀可在第一位置和第二位置之间电动地移动。
在一些实施例中,这里描述的示例性流体调节器系统可手动地复位。为了便于手动复位操作,这里描述的示例性复位装置可包括多个视觉指示器,以提供流体系统参数的指示。例如,该复位装置可包括压力计,用以提供流体压强(例如,上游流体或下游流体的压强、供给流体或加载流体的压强等)的视觉指示。该复位装置可还包括一个或多个位置指示器,用于提供流体控制装置的位置(例如,闭合位置、打开位置等)的指示。
图1示出了具有这里描述的导频操作的流体调节器装置或系统102的过程控制系统100。流体调节器系统102包括流体调节器104,该流体调节器104减小从上游源106提供的过程流体的压强并将该压强调节到用于下游组件108的基本恒定的值。特别是,流体调节器104具有入口110和出口112,该入口110与上游源106流体连通(例如,通过管道),在上游源106呈现较高压强的过程流体,该出口112与下游组件108流体连通(例如,通过管道),在下游组件108,流体调节器104提供较低的和/或恒定调节的下游压强的过程流体。流体调节器104限定流体流动通路114,该流体流动通路114具有限定流体流动通路114的孔口118的座表面或座环116,用以建立入口110和出口112之间的连通。
为了控制或抑制在入口110和出口112之间的流体流动和/或压强,流体调节器104使用流动控制元件或节流元件120。流动控制元件120布置在流体调节器104的流体流动通路114中,并通过杆或管124可操作地耦接到感应元件或隔膜122。隔膜板126a、126b将隔膜112耦接或支撑到与管124可操作地接合。如下所述,隔膜122限定流体调节器104的供给腔128和加载腔130。
为了在隔膜122上提供预定加载或力,示例性的流体调节器104使用加载装置132。在本实施例中,加载装置132包括偏置元件134(例如,弹簧)。由偏置元件134提供的加载对应于流体调节器104的预定的恒定出口压强或下游压强(例如,理想的或目标的出口压强)。
另外,流体调节器系统102利用导频系统136,该导频系统136将由上游源106提供的上游流体138用作操作介质或压强来加载流体调节器104。在所示实施例中,导频系统136包括供给调节器140和导频调节器142。
特别地,供给调节器140经由入口流体管道144接收上游流体138,并经由供给流体管道148向流体调节器104的供给腔128提供基本恒定的供给流体146。供给流体146的压强基于下游流体150的压强和由供给调节器140的供给导频加载元件152(例如,偏置元件)提供的压强或力。换言之,基于下游压强和供给导频加载元件152,供给调节器140将入口压强减小到恒定的供给压强。如所示,供给调节器140感应经过下游流体管道154的下游流体150的压强。
供给调节器140还向导频调节器142提供供给流体146,导频调节器142经由加载流体管道158向流体调节器104的加载腔130提供加载流体156。该导频调节器142感应经过下游流体管路154的下游流体150的压强,该压强经由导频感应元件162与导频加载元件160(例如,偏置元件)相对。由导频加载元件160提供的加载或力可被调整(例如,增加或减小)来提供与提供到加载腔130的加载流体156的理想压强相对应的预定压强或加载。
在导频操作中,当上游压强大于下游压强加上由加载装置132提供的流体调节器104的最小压强差或预定压强时,供给调节器140向流体调节器104的供给腔128提供供给流体146。相似地,当由导频感应元件162感应到下游压强小于由导频加载元件160提供的预定力或压强时,导频调节器142向加载腔130提供加载流体156。
例如,当下游需求增加时,下游压强减小。当下游压强减小到由导频加载元件160提供的预定压强设置以下时,导频阀塞164远离导频阀座166移动,以向流体调节器104的加载腔130提供加载流体156。
流体调节器104的供给腔128中的供给流体146与流体调节器104的加载腔130中的加载流体156相对立。特别地,流体调节器104的隔膜122两侧由供给流体146和加载流体156提供的压强差使流体控制元件120相对座环116移动(例如,远离或朝向座环116移动),以允许流体流经孔口118(例如,打开位置)或限制流体流经孔口118(例如,闭合位置)。例如,由加载流体156和偏置元件134施加到隔膜122的力大于由供给流体146施加到隔膜122的力,这使得流动控制元件120远离座环116移动,以允许流体在入口110和出口112之间流动(例如,打开位置)。另外,偏置元件134对抗供给腔128中的供给流体146。
相似地,当下游需求减小时,下游压强增加。大于由导频调节器142的导频加载元件160提供的理想预定压强的下游压强使导频阀塞164接合导频阀座166,以限制或减少加载流体156在导频调节器142的出口168和加载腔130之间流动。转而,供给腔128中的供给流体146具有比加载流体156和偏置元件134的压强更大的压强,使得隔膜122朝向座环116移动流动控制元件120,以限制流体在入口110和出口112之间移动(例如,闭合位置)。
在正常操作中,上游压强相对大于下游压强(例如,当上游压强大于由加载装置132提供的设定点时)。因此,当在入口110的压强大于在出口112的下游压强加上由偏置元件134提供的流体调节器系统102的最小压强差时,供给调节器140移动到打开位置并向导频调节器142和流体调节器104的供给腔128提供供给流体146。然而,当上游压强小于或等于下游压强时(例如,当上游压强下降到加载装置132的设定点以下时),出现故障或非操作状态,使得供给调节器140移动到闭合位置,在该闭合位置,供给流体没有被提供到供给腔128或导频调节器142。
在故障状态下,由于供给流体146提供大大小于加载流体156(或下游流体150)的压强,并因此没有对抗偏置元件134和/或加载流体156,所以流体调节器104移动到打开位置(例如,完全打开位置)。接着,偏置元件134将流动控制元件120偏置到打开位置。因此,所示实施例的流体调节器系统102提供导频操作的弹性打开的配置。
另外,大于由导频调节器142的导频加载元件160提供的预定压强的下游压强使得导频阀塞164移动到与导频阀座166密封接合(例如,闭合位置),以限制或阻止流体从其流动,由此将加载流体156在导频调节器142和流体调节器104的加载腔130之间的加载流体管道158中分离。
在故障状态之后,由于流体调节器系统102基于平衡的系统来运作,所以流体调节器系统102被复位。例如,在故障状态之后,没有复位流体调节器系统102可导致流体调节器104仍处于打开位置。换言之,由于供给流体的压强没有达到大于加载流体的压强等级或值和由偏置元件132提供的力的压强等级或值来将流动控制元件120移动到闭合位置,所以流体调节器102未被平衡,导致流体调节器104仍处于打开位置。
为了在故障状态之后或启动状态中平衡流体调节器系统102,流体调节器104的加载腔130中的加载流体156被排放出。例如,当上游压强返回到大于下游压强加上流体调节器系统102的最小压强差(例如,与由流体调节器104的加载装置132提供的设置相关的压强)时,启动状态出现。
在已知的系统中,加载腔130中的加载流体156在现场由操作者手动排放。这种已知的方法显著地增加了维护成本和系统停机时间。与已知的流体调节器系统相比,图1的流体调节器系统102提供了自动启动或复位程序,以在启动中平衡流体调节器系统102,由此显著地减少了停机时间和/或维护成本。
为了提供自动化的启动或复位程序,所示实施例的示例性流体调节器系统102包括启动或复位系统170。特别是,复位系统170不需要操作者手动地泄放或排放流体调节器104的加载腔130。所示实施例的复位系统170被放置在导频调节器142和流体调节器104之间。特别地,复位系统170被布置在导频调节器142的出口168和流体调节器104的加载腔130之间。更具体地,复位系统170在故障状态中隔离加载流体管道158并在启动操作中排放加载腔130。
图2A示出了图1的示例性复位系统170。图2B是图1和图2A的示例性复位系统170的概略示意图。如图2A和2B所示,复位系统170包括具有流体控制组件202的壳体200。壳体200包括加载压强输入端口204和加载压强输出端口206,用以将加载流体156从导频调节器142经由加载压强流动通路208流体耦接到流体调节器104的加载腔130。更具体地,加载压强输入端口204被流体耦接到导频调节器142的出口168,加载压强输出端口206被流体耦接到流体调节器104的加载腔130。可替代地,加载压强输入端口204可被流体耦接到供给流体146或供给腔128。
复位系统170包括流动控制系统210,用以提供不同的流体流动状态。在该实施例中,流动控制系统210包括第一流体控制装置212(例如,螺线管阀)和第二流体控制装置214(例如,螺线管阀)。第一流体控制装置212被布置在加载压强输入端口和输出端口204、206之间的流动通路208中。特别地,流动通路208的第一部分216被流体耦接到第一流体控制装置212的入口218,流动通路208的第二部分220被流体耦接到第一流体控制装置212的出口222。流动通路208的第一部分216流体地耦接加载压强输入端口204和第一流体控制装置212的入口218,流动通路208的第二部分220流体地耦接第一流体控制装置212的出口222和流体调节器104的加载腔130。第一流体控制装置212在允许加载流体156在加载压强输入端口和输出端口204、206之间流动的打开位置和阻止加载流体156在加载压强输入端口和输出端口204、206之间流动的闭合位置之间移动。因此,当第一流体控制装置212处于打开位置时,加载流体156能够在导频调节器142和流体调节器104之间流动,而处于闭合位置时,加载流体156被阻止在导频调节器142和流体调节器104之间流动。
另外,复位系统170的壳体200包括泄放或排放端口224。排放端口224将加载压强输出端口206流体耦接到次级源,例如大气、罐、下游组件108。如所示,排放端口224经由排放通路226被耦接到次级源。第二流动控制装置214被布置在加载压强输出端口206和排放端口224之间。特别地,流动通路208的第二部分220与第二流体流动控制装置214的入口228流体连通,而第二流体控制装置214的出口230与排放端口224流体连通。第二流体控制装置214在允许流体在加载压强输出端口206和排放端口224之间流动的打开位置和阻止流体在加载压强输出端口206和排放端口224之间流动的闭合位置之间移动。如上所述,加载压强输出端口206被流体耦接到流体调节器104的加载腔130。第二流体控制装置214在经由排放通路226排放流体调节器104的加载腔130中的加载流体156的打开位置和阻止加载腔130中的加载流体156经由排放通路226流到排放端口224的闭合位置之间移动。
壳体200还包括输入端口232和输出端口238,输入端口232将上游流体138经由输入压强流体管道236a流体地耦接到复位系统170的压强感应器234,输出端口238将下游压强经由输出压强流体管道236b流体耦接到压强感应器234。例如,输出压强流体管道236b可被流体耦接到下游流体管道154。压强感应器234测量和/或感应上游流体138和下游流体150的压强,并提供信号240到控制器或逻辑电路242,其监测上游流体138和/或下游流体150的压强。压强感应器234可以是一个感应器或多个感应器。
所示实施例的控制器242具有输入/输出能力并与通信装置244、电源246(例如,电池、太阳能电池板、交流电等)、远程端子单元248(RTU)和/或其它硬件组件通信。通信装置244包括从/向例如控制室接收/发送信号的天线250和/或在需要重启或复位时开始复位程序的其它远程计算机或装置(例如,图4的示例性复位程序400)。通信装置244被电连接到控制器242。远程端子单元248(RTU)通信地耦接到控制器242,以使得例如控制器242能够接收和/或发送控制操作(例如,通过HART协议)、数据收集、协议交叉引用和/或与远程控制中心进行数据交换等。另外,所示实施例的复位系统170包括开关或复位按钮252,以允许操作者手动地开始启动或复位操作。
为了确定加载流体156的流动通路,控制器242利用流动导向器254。特别地,流动导向器254控制第一和第二流体控制装置212、214在打开位置和闭合位置之间移动。例如,在非故障状态或操作(例如,在正常操作)中,控制器242和/或流动导向器254使第一流体控制装置212移动到打开位置,以允许加载流体156流动经过在加载输入压强端口204和加载压强输出端口206之间的流动通路208的部分216、220。同样,控制器242和/或流动导向器254使第二流体控制装置214移动到闭合位置,以阻止流体经过在加载压强输出端口206和排放端口224之间的排放通路226。换言之,当图1的流体调节器系统102处于非故障状态时,加载流体156能够在导频调节器142和加载腔130之间流动。
在启动或复位过程中(例如,在故障状态之后),复位系统170排放流体调节器104的加载腔130,以复位流体调节器系统102。控制器242和/或流体导向器254使第一流体控制装置212移动到闭合位置,以阻止流体在加载压强输入和输出端口204、206之间流动。将第一流体控制装置212移动到闭合位置隔离了在第一流体控制装置212的出口222和流体调节器104的加载腔130之间的流体通路208,以阻止加载流体156在导频调节器142和加载腔130之间流动。一旦加载腔130被隔离,控制器242和/或流动导向器254使第二流体控制装置214移动到打开位置来将第二部分220中的加载流体156经由排放通路226泄放或排放。换言之,加载腔130中的加载流体156经由第二部分220通过第二流体控制装置214到排放端口224来排放到例如大气中。借助排放的加载腔130,当供给腔128中的供给流体146提供的压强大于由偏置元件134提供的预定压强时,流体调节器104移动到闭合位置。
在加载腔130被排放后,压强感应器234探测上游流体138和下游流体150的压强,并发送信号到控制器242。控制器242处理该信号,当上游压强和下游压强的差至少大于最小临界值或范围(例如,偏置元件134的预定压强,55psi等)时,使第一流体控制装置212移动到打开位置,并使第二流体控制装置214移动到闭合位置。通过使第一流体控制装置212处于打开位置并使第二流体控制装置214处于闭合位置,加载流体156经由流动通路208的部分216、220从导频调节器142通过第一流体控制装置212流动到流体调节器104的加载腔130。
可替代地,在其它实施例中,流动控制组件202可以是三路流体阀或三路弹性复位螺线管阀。例如,该三路阀可具有与加载流体156流体地连通的第一端口、与加载腔130流体地连通的第二端口和与排放端口224流体地连通的第三端口。在操作中,该三路螺线管阀布置在流体地连通第一和第二端口并阻止流体流经第三端口的第一位置和流体地耦接第二端口和排放口并阻止流体流经第一端口的第二位置之间。
图3是图2B的示例性流动导向器254的结构图。流动导向器254包括压强探测器302、流动通路选择器304、阀通信器306、比较器308和存储器接口310,这些部件如所示或以任何其它合适的方式通信地耦接。流动导向器254可被设置成与通信装置244、压强感应器302、开关256、RTU248、第一和第二流体控制装置212和/或214和/或任何其它通信装置、通信协议和/或系统通信(例如,从其上接收信号或发送信号到其上)。
压强探测器302可被配置来探测上游流体138的压强值和/或下游流体150的压强值。例如,压强探测器302可被配置来接收由压强感应器234测量的压强值。然后,压强探测器302将测得的压强值传达到比较器308、控制器242和/或存储器接口310。
比较器308可被配置成比较由压强感应器234测得的上游压强值和下游压强值,以确定在上游流体138的压强和下游流体150的压强之间测得的压强差。比较器308和/或控制器242还可确定测得的压强差值是否大于第一或排放口临界压强差值(例如,从存储器接口310或查阅表撷取)。第一临界压强差值可以是例如大于下游流体150的压强加上由加载组件132提供的压强的上游流体138的压强。附加地或可替代地,比较器308和/或控制器242可确定上游流体138和下游流体150之间的压强差值是否大于第二或操作临界值(例如,大于由偏置元件132提供的加载的压强差或55psi)。控制器242和/或比较器308可将压强差值传达到流动通路选择器304和/或阀通信器306。
流动通路选择器304可被配置成接收由比较器308和/或控制器242所提供的压强差值,以确定流动通路208或排放通路226是否应该打开或闭合。例如,流动通路选择器304可从比较器308和/或控制器242接收压强差值,并基于该压强差值,流动通路选择器304确定流动通路208是否应该打开或闭合,和/或排放通路226是否应该打开或闭合。流动通路选择器304传达或发送信号到阀通信器306和/或控制器242。
阀通信器306被配置成从流动通路选择器304接收信号。可替代地,阀通信器306可从比较器308和/或控制器242接收信号。基于由流动通路选择器304所提供的信号,阀通信器306使第一和第二流体控制装置212、214在它们各自的打开和闭合位置之间移动。
如果流动通路选择器304确定压强差值大于第一临界值,流动通路选择器304则发送信号到阀通信器306。接着,阀通信器306可使第一流体控制装置212移动到打开位置,以允许流体流经流动通路208(例如,部分216、220),并且流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,使得第二流体控制装置214移动到闭合位置,以阻止流体流经排放通路226。例如,如果压强差值小于第一临界值,那么流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第一流体控制装置212移动到闭合位置,并且流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第二流体控制装置214移动到闭合位置,由此将流体调节器104的加载腔130和第二部分220中的加载流体156分离。
在复位操作中(例如,当通过复位按钮256或由通信装置244接收的信号启动复位时),流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第一流体控制装置212移动到闭合位置,并且流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第二流体控制装置214移动到打开位置,以经由排放通路226和排放端口224排放流体调节器104的加载腔130。
在排放加载腔130之后,压强探测器302监测上游流体138和下游流体150之间的压强差,以确定该压强差是否大于操作临界值。例如,压强探测器302测量上游压强值和下游压强值,并将测得的值发送到比较器308。比较器308比较这些值,以确定上游压强和下游压强差是否大于最小操作临界值(例如,至少为55psi的压强差)。当压强差处于操作临界值内时,流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第一流体控制装置212移动到打开位置,并且流动通路选择器304可发送信号到阀通信器306,以使第二流体控制装置214移动到闭合位置。
附加地或可替代地,复位系统170的压强感应器234可监测加载流体138的压强,并在故障状态之前基于加载流体138的压强来启动流体调节器系统102。例如,存储器接口310可在正常操作中存储加载流体138的压强值。在故障状态之后,比较器308比较加载流体138的测量的压强值,并且当测得的压强值大于或等于测得的预故障压强值时,控制器242启动流体调节器系统102。
尽管图3中已经示出了实施图1、2A、2B和3中的复位系统170的示例性方式,但是图3中所示的一个或多个元件、程序和/或装置可以任何其它方式结合、分离、重设、省略、排除和/或实施。而且,示例性复位系统170、示例性压强探测器302、流动通路选择器304、阀通信器306、比较器308、存储器接口310和/或更一般地,图1、2A、2B和3中的示例性复位系统170可通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任意组合来实施。因此,例如,示例性系统300、示例性压强探测器302、流动通路选择器304、阀通信器306、比较器308、存储器接口310中的任一个和/或更一般地,图1、2A、2B和3中的示例性复位系统170可通过一个或多个电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)来实施。除了或替代图3中的这些部件,示例性复位系统170可包括一个或多个元件、程序和/或装置,和/或包括所示元件、程序和装置的任一个以上或全部。
图4示出了用来实施图1、2A、2B和3中的示例性复位系统170和/或图3的流动导向器254的示例性方法的流程示意图。在本实施例中,该方法包括用于由处理器,例如下面结合图5所述的示例性处理系统500中的处理器512来执行的过程。该过程可编入存储在诸如CD-ROM、软盘、硬盘机、数字通用光盘(DVD)等有形的计算机可读介质上的软件或与处理器512相关的存储器中,但是整个过程和/或其部分可替代地由除了处理器512和/或嵌入固件或专用硬件以外的装置来执行。此外,尽管结合了图4中所示的流程图来描述该示例性过程,但是还可替代地使用实施示例性复位系统170和/或流动导向器254的许多其它方法。例如,模块的执行次序可以改变,和/或所述的一些模块可以改变、排除或结合。
如上所述,图4的示例性过程可使用存储在诸如硬盘驱动器、闪存、只读内存(ROM)、压缩磁盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、高速缓冲存储器(cache)、随机存取存储器(RAM)和/或任何其它存储介质等有形的计算机可读介质上的编码指令(例如,计算机可读指令)来执行,信息在这些存储介质中存储一段时间(例如,延长的时间周期、永久地,简单举例,用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。如这里所使用的,术语“有形的计算机可读介质”被明确地限定为包括任何类型的计算机可读存储并排除传播信号。附加地或可替代地,图4的示例性过程可使用存储在诸如硬盘驱动器、闪存、只读内存(ROM)、压缩磁盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、高速缓冲存储器(cache)、随机存取存储器和/或任何其它存储介质等非临时性的计算机可读介质上的编码指令(例如,计算机可读指令)来执行,信息在这些存储介质中存储一段时间(例如,延长的时间周期、永久地,简单举例,用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)。如这里所使用的,术语“非临时性计算机可读介质”被明确地限定为包括任何类型的计算机可读介质并排除传播信号。
为了讨论目的,图4的示例性过程400结合示例性复位系统170和示例性流动导向器254来描述。以这种方式,图4的示例性过程400的每个示例性操作是实施通过图3中的示例性流动导向器254的一个或多个模块进行的一个或多个操作的示例性方式。
具体参见图4,复位系统170的压力探测器302检测或确定是否存在复位条件(模块402)。例如,压力探测器302通过从压力感应器234接收测量的上游和下游压强值来监测上游压强值和下游压强值。压强探测器302将测量的上游压强值和测量的下游压强值发送到比较器308。具体地,为了确定复位条件是否存在,控制器242可确定上游流体138的测量的压强值是否小于或等于第一临界值。例如,第一临界压强差值可以是例如小于或等于下游压强值的上游压强值。可替代地,换言之,控制器242可接收复位条件存在的信号。例如,控制器242可从复位按钮252接收信号或从通信装置244接收信号。
如果上游压强大于第一临界值,那么控制器242确定在模块402不存在复位条件(即,测量的上游压强值大于下游压强值加上由偏置元件134所提供的压强),并且过程400停留在模块402。
如果上游压强小于或等于第一临界值,那么控制器242确定存在复位条件(模块402)。如果在模块402存在复位条件,那么流动通路选择器304使第一流体控制装置212移动到闭合位置(模块404)。例如,流动通路选择器304发送信号到阀通信器306,以使第一流体控制装置212移动到闭合位置。
在第一流体控制装置212移动到闭合位置(模块404)之后,流动通路选择器304使第二流体控制装置214移动到打开位置(模块406)。例如,流动通路选择器304发送信号到阀通信器306,以使第二流体控制装置214移动到闭合位置,来经由排放端口224排放流体调节器104的加载腔130。
通过使第二流体控制装置214处于打开位置,压强探测器302继续监测上游压强和下游压强之间测量的压强差,以确定是否存在启动条件(模块408)。例如,压强感应器234测量上游压强值和下游压强值,并将测量的值发送到控制器242和/或比较器308。
压强探测器302、控制器242和/或比较器308确定由压强探测器所提供的测量的上游压强值和下游压强值之间的压强差是否处于操作临界值内(模块410)。例如,操作临界值可以是例如上游压强值,其大于或等于下游压强值加上流体调节器系统102的最小压强差值(例如,由流体调节器104的偏置元件134所提供的压强)。
如果测量的压强差不大于操作临界值,那么过程400返回到模块410(模块410)。
如果测量的压强差处于操作临界值以内,那么第一流动控制装置212移动到打开位置,并且第二流体控制装置214移动到闭合位置(模块412)。例如,流动通路选择器304确定第一流体控制装置212将移动到打开位置并确定第二流体控制装置214将移动到闭合位置,并发送信号到阀通信器306,以使第一流体控制装置212移动到打开位置,并使第二流体控制装置214移动到闭合位置。
图5是示例性处理器系统510的结构图,其可用来进行图4的方法来实施这里描述的示例性流体调节器系统102、控制器242和/或流动导向器254。
图5的处理器系统510包括耦接到互联总线514的处理器512。处理器512可以是任何适当的处理器、处理单元或微处理器(例如,来自家族、家族或家族的一个或多个微处理器和/或来自其它家族的其它处理器)。系统510可以是多处理器系统,并因此可包括与处理器512相同或相似的一个或多个其它处理器,这些处理器通信地耦接到互联总线514。
图5的处理器512被耦接到芯片组518,芯片组518包括内存控制器520和输入/输出(I/O)控制器522。芯片组提供I/O和内存管理功能以及多个一般目的和/或特殊目的的记录器、定时器等,其可由耦接到芯片组518的一个或多个处理器获得或使用。内存控制器520执行允许处理器512访问系统存储器524和大容量存储器525和/或数字通用光盘(DVD)540的功能。
一般而言,系统存储器524可包括任何理想类型的易失性存储器和/或非易失性存储器,例如,静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)等。大容量存储器525可包括任何理想类型的大容量存储设备,包括硬盘驱动器、光驱、磁带存储装置等。图4的机器可读指令可存储在系统存储器524、大容量存储器525和/或DVD540中。
I/O控制器522执行允许处理器512经由I/O总线532与外围输入/输出(I/O)装置526、528和网络接口530通信的功能。I/O装置526、528可以是任何理想类型的I/O装置,例如,键盘、视频显示器或监视器、鼠标等。网络接口530可以是例如以太网装置、异步传输模式(ATM)装置、802.11装置、DSL调制解调器、线缆调制解调器、蜂窝调制解调器等,其允许处理器系统510与其它处理器系统通信。图5的示例性网络接口530还可与诸如内联网、局域网、广域网、因特网等网络534通信。
尽管在图5中内存控制器520和I/O控制器522被显示为芯片组518中的单独的功能模块,但是由这些模块所执行的功能可结合到单个半导体电路或可使用两个或更多的单独的集成电路来实施。
图6A示出了这里描述的另一示例性复位系统600,其可与诸如图1的流体调节器系统102一起使用。图6B示出了图6A的示例性复位系统600的概略视图。复位系统600中与图1、2A、2B和3-5的流体调节器系统102和复位系统170中使用的组件相似或相同的这些组件使用相同的参考数字来标记。
不同于图1、2A、2B和3-5中的自动复位系统170,示例性复位系统600提供手动复位系统。复位系统600包括壳体602,壳体602具有加载压强输入端口604、加载压强输出端口606、排放或泄放端口608、输入端口610和输出端口612。附加地,示例性壳体602包括多个视觉指示器614。例如,如所示,示例性壳体602包括用于提供上游流体138的压强的指示的第一或输入压强计616、用于提供下游流体150的压强的指示的第二或输出压强计618、用于提供第一流动控制装置622的位置(例如,打开位置、闭合位置)的视觉显示的第一位置指示器620以及用于提供第二流动控制装置626的位置(例如,打开位置、闭合位置)的视觉指示的第二位置指示器624。
加载压强输入端口604从例如图1的导频调节器142的出口168接收加载流体。流体管道628将加载压强输入端口604流体地耦接到第一流动控制装置622(例如,旋转阀等)的入口630,流体管道632流体地耦接第一流动控制装置622的出口634和加载压强输出端口606,加载压强输出端口606经由图1的加载流体管道158流体地耦接到流体调节器104的加载腔130。流体管道636将加载压强输出端口606流体地耦接到第二流动控制装置626的入口638。排放管道640将第二流动控制装置626的出口642流体地耦接到排放端口608。流动控制装置622和626可布置或位于壳体602内,可邻近壳体602布置,和/或可远离壳体602布置。
在操作中,操作者可使用视觉指示器614来确定流体调节器系统102的操作参数。例如,在故障状态中,操作者可使用上游和下游压强计616、618来确定上游压强是否小于第一临界值。第一临界值可以是例如上游压强,其小于或等于出口压强。当第一压强计616显示上游压强小于第一临界值时,操作者可手动地将第一流动控制装置622移动到闭合位置,并手动地将第二流动控制装置626移动到打开位置。
位置指示器620、624中的任一个显示各自的流动控制装置622、626的位置。当第一流动控制装置622处于闭合位置,且第二流动控制装置626处于打开位置时,流体调节器104的加载腔130中的加载流体156经由排放端口608和管道632、636和640被排放到例如大气。
在加载腔130被排放之后,操作者使用压强计616和618来探测上游流体138的压强何时处于操作临界值内。操作临界值可以是例如上游压强,其大于下游压强加上流体调节器系统102的最小压强差值(例如,55psi)。换言之,当操作者通过压强计616、618探测到上游流体138和下游流体150之间的压强差大于例如至少55psi时,操作者将第二流动控制装置626移动到闭合位置,并将第一流动控制装置622移动到打开位置,以允许加载流体156从导频调节器142流动到加载腔130,由此复位和/或重新平衡流体调节器系统102。
尽管没有示出,但是在一些实施例中,复位系统600可包括启动开关,用于使流动控制装置622和/或626在它们各自的打开和闭合位置之间移动。例如,流动控制装置622和/或626可以是螺线管阀,启动开关发送信号(例如,电信号),以使螺线管阀在它们各自的打开和闭合位置之间移动。可替代地,操作者可通过杠杆手动地使流动控制装置622和/或626(例如,球形阀)在它们各自的打开位置和闭合位置之间移动。在其它实施例中,流动控制装置622和/或626可远离壳体602布置。操作者可启动与各个流动控制装置622和/或626相关的开关或按钮,以使流动控制装置622和/或626在它们各自的打开位置和闭合位置之间移动。例如,启动壳体602上的开关或按钮可发送信号到相对壳体602远程布置的气动阀的阀控制器或定位器,以使流动控制装置622和/或626在它们各自的打开和闭合位置之间移动。
图7示出了这里描述的另一示意性流体调节器系统700,其具有耦接到自动复位系统704的流体调节器702(例如,图1的流体调节器104)。在本实施例中,复位系统704是自动的机械复位系统。复位系统704包括流动控制装置或组件705,其包括第一流动控制装置706和第二流动控制装置708。在所示的实施例中,第一流动控制装置705是正常闭合(例如,弹性闭合的)的隔离阀,而第二流体流动控制装置708是正常闭合(例如,弹性打开的)的卸压阀。
第一流动控制装置706包括经由耦接到例如导频调节器(例如,图1的导频调节器142的出口168)的上游流体管道714来接收加载流体712的入口710。第一流动控制装置706包括经由流体管道720流体地耦接到流体调节器702的加载腔718的出口716。第一流动控制装置706包括致动器722,致动器722具有限定供给腔726和加载腔728的感应元件724(例如,隔膜或活塞)。致动器722相对阀座732来移动流动控制元件730(例如,阀塞),以基于感应元件724两侧的压强差来允许或限制流体在入口710和出口716之间流动。加载腔728从流体地耦接到上游流体管道714的第一感应管道734接收加载流体712,并且供给腔726从流体地耦接到供给压强管道740的第二感应管道738(例如,从图1的供给调节器140)接收供给流体736。在所示实施例中,第一流动控制装置706包括偏置元件742,用于朝向阀座732(例如,闭合位置)来偏置流动控制元件730。如所示,偏置元件742布置在加载腔728内,以沿远离图7的方向中的阀座732的方向来偏置感应元件724。
第二流动控制装置708具有经由流体管道746流体地耦接到流体调节器702的加载腔718的入口744和经由排放管道750流体地耦接到例如大气的出口748。第二流动控制装置708包括致动器752,致动器752具有限定供给腔756和加载腔758的感应元件754(例如,隔膜、活塞等)。致动器752相对阀座762来移动流动控制元件760,以基于感应元件754两侧的压强差来允许或限制流体在入口744和出口748之间流动。供给腔756接收或感应流体调节器702的供给腔764中的供给流体736的压强,加载腔718接收或感应加载腔718中的流体的压强。在本实施例中,第二流动控制装置708的加载腔758经由第一感应管道766与流体调节器702的加载腔718流体连通,第二流动控制装置708的供给腔756经由第二感应管道768与流体调节器702的供给腔764流体连通。偏置元件770(例如,弹簧)远离阀座762将第二流动控制装置708的流动控制部件760偏置到打开位置。如所示,偏置元件770布置在加载腔758中,并沿着朝向图7的方向中的阀座762的方向来偏置感应元件754。
在正常操作(例如,非故障状态)中,第一流动控制装置706处于打开位置,第二流动控制装置708处于闭合位置。例如,当供给腔726中的供给流体736的压强大于加载腔728中的加载流体712的压强和由偏置元件742所提供的力或压强时,第一流动控制装置706移动到打开位置。在打开位置上,第一流动控制装置706允许加载流体712在第一流动控制装置706的入口710和出口716之间流动,并流入流体调节器702的加载腔718中。同样地,当第二流动控制装置708的供给腔756中的供给流体的压强大于第二流动控制装置708的加载腔758中的加载流体712的压强和由偏置元件770所提供的力或压强时,第二流动控制装置708移动到闭合位置。在闭合位置上,第二流动控制装置708阻止或基本限制流体在流体调节器702的加载腔718和第二流动控制装置708的出口748之间流动(例如,到大气)。
在故障状态中,例如,第一流动控制装置706移动到闭合位置,以隔离流体调节器702的加载腔718。例如,当供给腔726中的供给流体736的压强小于加载腔728中的加载流体712的压强和由偏置元件742所提供的力或压强时,第一流动控制装置706移动到闭合位置,以阻止流体在入口710和出口716之间流动。当移动到闭合位置时,第一流体流动控制装置706隔离或分离流体调节器702的加载腔718中的加载流体。相似地,当第二流动控制装置708的供给腔756中的供给流体736的压强小于加载腔758中的加载流体712的压强和由偏置元件770所提供的力或压强时,第二流动控制装置708移动到打开位置,以允许流体在第二流动控制装置708的入口744和出口748之间流动。在打开位置,第二流动控制装置708允许加载腔718中的加载流体712经由流体管道746和排放管道750通过第二流动控制装置708的出口748排放,而第一流动控制装置706停留在闭合位置。
一旦供给流体736的压强大于加载流体712和偏置元件742的压强,第一控制装置706移动到打开位置,以允许加载流体712流入流体调节器702的加载腔718。另外,当由供给腔756中的供给流体736提供的压强大于由加载腔758中的加载流体712提供的压强和由偏置元件770提供的力或压强时,第二流动控制部件772移动到闭合位置,以阻止流体在第二流动控制装置708的加载腔718和出口748之间流动,由此重新设置流体调节器系统700。
图8A示出了这里描述的具有复位系统802的另一示例性导频操作的流体调节器系统800。示例性流体调节器系统800包括流体调节器804、供给调节器806和导频调节器808。更具体地,供给调节器806接收加压的上游流体810,并基于经由下游流体管道818提供到供给调节器806的下游压强816来将供给流体812提供到流体调节器804的供给腔814。另外地,供给调节器806向导频调节器808提供供给流体812,这进一步减小了供给流体812的压强,以向流体调节器804的加载腔822提供加载流体820。导频调节器808的加载腔822和/或腔826中的多余加载流体824经由导频调节器808的泄放限制或端口828泄放或排放。在本实施例中,导频调节器808包括用来调节多余的加载流体824通过泄放端口828被排放的速率的调整器830。如所示,多余加载流体824经由返回流体管道832在流体调节器804的下游排放。
图8B示出了图8A的示例性导频调节器808的放大部分。如图8B所示,流动控制装置834被流体耦接到下游返回流体管道832。在本实施例中,流动控制装置834是三路阀,其流体地耦接到泄放口828的出口836、下游返回管道832和排放口838(例如,大气、罐等)。尽管没有示出,流动控制装置834包括与导频调节器808的泄放端口828流体连通的第一端口、与下游返回管道832流体连通的第二端口和与排放口838流体连通的第三端口。
图8C示出了处于第一或运行模式位置840的流动控制装置834。在正常操作(例如,非故障状态)中,流动控制装置834被移动到第一位置840来流体耦接下游返回管道832和泄放端口828,以允许导频调节器808的腔826和/或加载腔822中的多余加载流体824经由下游返回管道832排放到下游。在第一位置840,流动控制装置834阻止流体在下游返回管道832和排放口838之间流动。因此,当流动控制装置834处于第一位置840时,排放口838处于闭合位置以阻止流体流经排放口838。
图8D示出了处于第二或泄放位置842的流动控制装置。在故障状态中,流动控制装置834被移动到第二位置842。在第二位置842上,流动控制装置834允许流体在泄放端口828和排放口838之间流动,并阻止流体在泄放端口828和下游返回管道832之间流动。换言之,在第二位置842上,流体调节器804的加载腔822中的加载流体820经由排放口838被排放到例如大气。
在所示实施例中,操作者通过手柄或杠杆844在第一和第二位置840、842之间移动流动控制装置834。可替代地,在其它实施例中,流动控制装置834通过例如类似于图1、2A、2B和3-5中相似的系统自动地在第一位置和第二位置840、842之间移动。例如,系统(例如,图4的过程400)可探测行进或泄放模式,并将流动控制装置834移动到第一位置840,以允许流体流经返回管道832。该系统可探测复位或故障模式,并可在第一和第二位置840、842之间移动流动控制装置834,以排放加载腔822。然后,当上游压强大于操作临界值(例如,在上游和下游压强之间的压强差至少大于55psi)时,系统可将流动控制装置834移动到第一位置840。
在一些实施例中,操作者可从控制室发送信号到流动控制装置834。该信号可使流动控制装置834(例如,弹性复位的三路螺线管阀)在第一和第二位置840、842之间移动。在其它实施例中,流体调节器系统800可使用视觉指示器和/或压力计来提供上游压强810、下游压强816和流动控制装置834的位置的指示。
尽管这里已经描述了某些方法、设备和制造物品,但是本专利的覆盖范围并不限于此。相反地,本专利覆盖在字面上或在同等原则下合理地落入所附权利要求的范围内的所有方法、设备和制造物品。

Claims (13)

1.一种复位装置,其用于流体调节器系统,所述复位装置包括:
第一阀,其具有与导频调节器的出口流体连通以接收来自所述导频调节器的加载流体的入口和流体连通至流体调节器的加载腔的出口;
第二阀,其具有流体连通至所述流体调节器的所述加载腔的入口和流体连通至排放口的出口,
传感器,所述传感器被配置为测量上游流体的压强;以及
控制器;其中,
在正常操作中,所述第一阀位于允许来自所述导频调节器的所述加载流体流入所述流体调节器的所述加载腔的打开位置,所述第二阀位于阻止来自所述导频调节器的所述加载流体在所述加载腔和所述排放口之间流动的闭合位置,以及在故障状态下,所述第一阀位于阻止来自所述导频调节器的所述加载流体流入所述流体调节器的所述加载腔的闭合位置,所述第二阀位于允许所述加载腔内的加载流体流入所述排放口的打开位置;并且
所述控制器被配置为当所述上游流体的压强大于第一临界值时,使得所述第一阀移动到所述打开位置,并且使得所述第二阀移动到所述闭合位置。
2.根据权利要求1所述的复位装置,其中,所述流体调节器系统包括供给调节器和所述导频调节器,所述供给调节器接收所述上游流体并将供给流体提供到所述流体调节器的供给腔,并且所述导频调节器将所述加载流体经由所述第一阀提供到所述流体调节器的所述加载腔。
3.根据权利要求1所述的复位装置,其中,所述第一阀和所述第二阀中的每个阀包括螺线管阀。
4.根据权利要求1所述的复位装置,其中,所述第一阀包括隔离阀,所述第二阀包括卸压阀。
5.根据权利要求4所述的复位装置,其中,所述第一阀和所述第二阀中的每个阀感应供给流体的压强和所述加载流体的压强,以在各自的打开位置和闭合位置之间移动。
6.一种复位装置,其用于流体调节器系统,所述复位装置包括:
第一流体控制装置,所述第一流体控制装置限定加载入口和加载出口,所述加载入口与导频调节器的出口流体连通以从所述导频调节器接收加载流体,所述加载出口流体连通至所述加载入口,在所述流体调节器系统的正常操作中,所述加载出口将所述加载入口流体地耦接到流体调节器的加载腔;以及
第二流体控制装置,所述第二流体控制装置耦合到所述加载腔和排放口,所述排放口在所述流体调节器系统的故障状态中,将所述流体调节器的所述加载腔流体地耦接到大气;以及
控制器,所述控制器被配置为当上游流体的压强大于第一临界值时,使得所述第一流体控制装置在打开位置与闭合位置之间移动以控制流体在所述加载入口和所述加载出口之间流动,并且使得所述第二流体控制装置在闭合位置与打开位置之间移动以控制流体在所述加载出口和所述排放口之间流动。
7.根据权利要求6所述的复位装置,其中,还包括保持所述第一流体控制装置和所述第二流体控制装置的壳体。
8.根据权利要求6所述的复位装置,其中,所述第一流体控制装置和所述第二流体控制装置中的每个控制装置包括螺线管阀。
9.根据权利要求7所述的复位装置,其中,还包括位于所述复位装置的壳体上的机械开关,其使所述第一流体控制装置和所述第二流体控制装置在它们各自的打开位置和闭合位置之间移动。
10.根据权利要求7所述的复位装置,其中,所述复位装置的壳体包括对应于所述上游流体的压强的第一视觉指示器、对应于下游流体的压强的第二视觉指示器、对应于所述第一流体控制装置的位置的第三视觉指示器以及对应于所述第二流体控制装置的位置的第四视觉指示器。
11.根据权利要求6所述的复位装置,其中,所述第一流体控制装置包括隔离阀,所述第二流体控制装置包括卸压阀。
12.根据权利要求11所述的复位装置,其中,基于由供给流体的压强和所述加载流体的压强所提供的压强差,所述第一流体控制装置和所述第二流体控制装置在它们各自的打开位置和闭合位置之间移动。
13.一种复位装置,其用于流体调节器系统,所述复位装置包括:
第一控制构件,其用于在所述流体调节器系统的第一状态中控制加载流体在导频调节器的出口和流体调节器的加载腔之间的流体流动;
第二控制构件,其用于在所述流体调节器系统的不同于所述第一状态的第二状态中控制在所述流体调节器的加载腔和排放口之间的流体流动;
第三移动构件,所述第三移动构件使得所述第一控制构件在允许所述加载流体流动到所述流体调节器的加载腔的打开位置与阻止所述加载流体流动到所述流体调节器的加载腔的闭合位置之间移动;
第四移动构件,所述第四移动构件使得所述第二控制构件在阻止所述加载腔内的加载流体流经所述排放口的闭合位置与允许所述加载腔内的加载流体流经所述排放口的打开位置之间移动;以及
控制器,所述控制器被配置为当上游流体的压强大于第一临界值时,使得所述第一控制构件移动到打开位置,并且使得所述第二控制构件移动到闭合位置。
CN201210385177.9A 2011-10-17 2012-09-29 具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法 Active CN103047471B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/275,055 2011-10-17
US13/275,055 US9145904B2 (en) 2011-10-17 2011-10-17 Pilot operated fluid regulators having a reset apparatus and related methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103047471A CN103047471A (zh) 2013-04-17
CN103047471B true CN103047471B (zh) 2017-10-27

Family

ID=47116443

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012205234045U Expired - Lifetime CN202854622U (zh) 2011-10-17 2012-09-29 用于流体调节器系统的复位装置
CN201210385177.9A Active CN103047471B (zh) 2011-10-17 2012-09-29 具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012205234045U Expired - Lifetime CN202854622U (zh) 2011-10-17 2012-09-29 用于流体调节器系统的复位装置

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9145904B2 (zh)
EP (1) EP2769103B1 (zh)
JP (1) JP6188160B2 (zh)
CN (2) CN202854622U (zh)
AR (1) AR088366A1 (zh)
AU (1) AU2012326421B2 (zh)
BR (1) BR112014009347A2 (zh)
CA (1) CA2852049C (zh)
RU (1) RU2621575C2 (zh)
WO (1) WO2013059092A2 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9145904B2 (en) 2011-10-17 2015-09-29 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Pilot operated fluid regulators having a reset apparatus and related methods
US9169939B2 (en) * 2012-02-16 2015-10-27 Mike Lybarger Pressure control system for relief and shutdown of flow
CA3128758A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Mueller International, Llc System for measuring properties of water in a water distribution system
ITVI20130136A1 (it) * 2013-05-17 2014-11-18 Pietro Fiorentini Spa Regolatore di pressione per un gas e metodo di pilotaggio per tale regolatore di pressione
CN104482279B (zh) * 2014-12-12 2016-10-05 乐山川天燃气输配设备有限公司 阀后欠压自动关闭调压器
US9760097B2 (en) 2015-06-03 2017-09-12 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Adjustable deadband control system
US11041839B2 (en) 2015-06-05 2021-06-22 Mueller International, Llc Distribution system monitoring
JP7245600B2 (ja) * 2016-12-15 2023-03-24 株式会社堀場エステック 流量制御装置、及び、流量制御装置用プログラム
US10634003B2 (en) * 2017-01-20 2020-04-28 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Methods and apparatus to control the actuation of regulators including a loading chamber
US10409298B2 (en) * 2017-04-27 2019-09-10 Marotta Controls, Inc. Electronically controlled regulator
US10908623B2 (en) * 2018-08-27 2021-02-02 Sensus Spectrum, Llc Remote gas regulating and control systems and related devices
RO134311A2 (ro) * 2018-10-10 2020-07-30 Emerson Process Management Regulator Technologies Inc. Ansamblu de siguranţă cu închidere bruscă pentru furnizarea întreruperii de siguranţă redundantă
DE102019106682B4 (de) * 2019-03-15 2022-07-07 Bürkert Werke GmbH & Co. KG Druckregler
WO2020217077A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-29 Emerson Process Management Regulator Technologies Tulsa, Llc Methods and apparatus for leak detection from a thief hatch
DE102019135327B3 (de) * 2019-12-19 2021-01-07 Samson Aktiengesellschaft Verfahren zum Prüfen der Funktionsfähigkeit eines Magnetventils zum Auslösen eines Sicherheitsventils
US11725366B2 (en) 2020-07-16 2023-08-15 Mueller International, Llc Remote-operated flushing system
US20220146052A1 (en) * 2020-11-06 2022-05-12 Vrg Controls Llc Monitor control valve with backflow prevention

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0822344A2 (de) * 1996-07-29 1998-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatischer Regelantrieb sowie Verblockventil für einen derartigen pneumatischen Regelantrieb
EP2258952A2 (de) * 2009-06-03 2010-12-08 Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH Pneumatischer Stellungsregler mit piezopneumatischer Ventileinheit
CN202854622U (zh) * 2011-10-17 2013-04-03 艾默生过程管理调节技术公司 用于流体调节器系统的复位装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU145810A1 (ru) * 1961-03-27 1961-11-30 А.И. Браим Регул тор давлени газа пр мого действи • с тарельчатым клапаном
US3706320A (en) * 1971-09-21 1972-12-19 Acf Ind Inc Pressure drop variation compensating and valve positioning mechanism
US3769998A (en) * 1971-10-07 1973-11-06 Garrett Corp Regulator and shutoff valve
ZA815442B (en) * 1980-08-18 1982-09-29 Dynamic Air Fluid regulator
SU1221459A2 (ru) * 1984-12-29 1986-03-30 Производственное Предприятие "Уралтехэнерго" Производственного Объединения По Наладке,Совершенствованию Технологии И Эксплуатации Электростанций И Сетей "Союзтехэнерго" Устройство дл сброса давлени
SU1649206A2 (ru) * 1988-11-23 1991-05-15 Харьковский инженерно-строительный институт Устройство управлени приводом клапана дл гашени гидравлических ударов
US5047965A (en) * 1989-01-05 1991-09-10 Zlokovitz Robert J Microprocessor controlled gas pressure regulator
US4961441A (en) * 1989-11-13 1990-10-09 Salter Stuart C Method and system for controlling a pressure regulator
IT1264866B1 (it) * 1993-06-22 1996-10-17 Nuovo Pignone Spa Convertitore elettropneumatico perfezionato con comando ad elettrovalvole
DE4429401C2 (de) * 1994-08-09 1999-01-07 Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg Druckmittelbetriebener Stellantrieb
FR2741937B1 (fr) * 1995-12-01 1998-02-20 Gaz De France Dispositif d'alimentation en fluide gazeux d'un reseau de distribution
JP3634733B2 (ja) * 2000-09-22 2005-03-30 Smc株式会社 流体圧力調整装置
US6568416B2 (en) * 2001-02-28 2003-05-27 Brian L. Andersen Fluid flow control system, fluid delivery and control system for a fluid delivery line, and method for controlling pressure oscillations within fluid of a fluid delivery line
US7556238B2 (en) * 2005-07-20 2009-07-07 Fisher Controls International Llc Emergency shutdown system
DE102008036980A1 (de) 2008-08-08 2010-02-11 Robert Bosch Gmbh Stelleinrichtung und mit einer derartigen Stelleinrichtung ausgeführte Ventilanordnung
US8286661B2 (en) * 2009-05-26 2012-10-16 Honeywell International Inc. Bi-directional overpressure shut-off valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0822344A2 (de) * 1996-07-29 1998-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Pneumatischer Regelantrieb sowie Verblockventil für einen derartigen pneumatischen Regelantrieb
EP2258952A2 (de) * 2009-06-03 2010-12-08 Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH Pneumatischer Stellungsregler mit piezopneumatischer Ventileinheit
CN202854622U (zh) * 2011-10-17 2013-04-03 艾默生过程管理调节技术公司 用于流体调节器系统的复位装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2769103A2 (en) 2014-08-27
AU2012326421B2 (en) 2017-02-23
US20160018830A1 (en) 2016-01-21
JP2014531005A (ja) 2014-11-20
US9145904B2 (en) 2015-09-29
CA2852049C (en) 2019-11-26
JP6188160B2 (ja) 2017-08-30
AU2012326421A1 (en) 2014-04-24
CN103047471A (zh) 2013-04-17
RU2621575C2 (ru) 2017-06-06
US20130092259A1 (en) 2013-04-18
WO2013059092A3 (en) 2013-06-06
CN202854622U (zh) 2013-04-03
BR112014009347A2 (pt) 2017-04-18
US9952605B2 (en) 2018-04-24
CA2852049A1 (en) 2013-04-25
EP2769103B1 (en) 2018-07-04
RU2014118331A (ru) 2015-11-27
WO2013059092A2 (en) 2013-04-25
AR088366A1 (es) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103047471B (zh) 具有复位装置的导频操作的流体调节器及其相关方法
CN102472408B (zh) 用于确定气动式控制阀组件的故障模式的装置与方法
EP1474731B1 (en) Water supply system
JP2005514544A5 (zh)
BRPI0621042A2 (pt) sistema de controle de processo de fluido, e, métodos para monitorar um circuito de controle de válvula, e para monitorar um sistema de controle de processo de fluido
US20240094084A1 (en) Check valve testing systems and leak detection methods using the same
AU2008266600B2 (en) Methods and apparatus to determine a position of a valve
KR101212075B1 (ko) 정압기 긴급차단장치
JP2834695B2 (ja) 流体減圧システム
CA2883942A1 (en) Virtual limit switch
KR20190099878A (ko) 복수 관로의 배관 압력 통합 제어 시스템
KR20160074935A (ko) 유량센서를 이용한 능동형 난방제어시스템
US20160011605A1 (en) Pressure control system for relief and shutdown of flow
JP2009245112A (ja) 整圧器システム
KR101627246B1 (ko) 긴급차단밸브 파샬 스트록 테스트 시스템
CN115869570B (zh) 用于自动水控阀的电子加速器
US20240247735A1 (en) Detection of safe activation of shutdown valves and blowdown valves
US20140352822A1 (en) Air bleed valve float arrangement with restrictor
JP2004145849A (ja) 多系列ガバナシステムの安全弁制御方法
KR20060042368A (ko) 가스공급제어장치
JPH0756637A (ja) 異常時遮断機能付減圧弁
KR20060040893A (ko) 다수의 솔레노이드밸브를 갖는 매니폴드

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant