CN105402455B - 具有伸缩式感测管的流体调节器 - Google Patents

具有伸缩式感测管的流体调节器 Download PDF

Info

Publication number
CN105402455B
CN105402455B CN201510552007.9A CN201510552007A CN105402455B CN 105402455 B CN105402455 B CN 105402455B CN 201510552007 A CN201510552007 A CN 201510552007A CN 105402455 B CN105402455 B CN 105402455B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensing
outlet
fluid
pipe
casing
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
CN201510552007.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105402455A (zh
Inventor
J·桑德斯
T·阮
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 CN105402455A publication Critical patent/CN105402455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105402455B publication Critical patent/CN105402455B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20Excess-flow valves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • 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
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/02Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
    • G01L7/08Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/02Modifications to reduce the effects of instability, e.g. due to vibrations, friction, abnormal temperature, overloading or imbalance
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0675Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting on the obturator through a lever
    • G05D16/0694Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting on the obturator through a lever using a spring-loaded membrane with a spring-loaded slideable obturator

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

一种流体调节装置,其包括:阀体,其具有进口、出口、和阀孔口;控制元件,其适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动;控制组件,其可操作地耦连到控制元件并且包括邻近于膜片腔放置的膜片;和感测管。感测管具有第一端、第二端、以及邻近于第二端形成的感测孔。第一端定位成与膜片腔连通,以及第二端邻近于出口放置,其中第二端能够在阀体内的第一位置与延伸到阀体外的第二位置之间相对于第一端移动,所述移动响应于流体在进口与出口之间的流动。

Description

具有伸缩式感测管的流体调节器
技术领域
本发明总体上涉及调节器,诸如流体或气体调节器,以及更具体地涉及一种具有伸缩式压力感测管的调节器。
背景技术
调节器通常在流体或气体分配系统中利用以控制在调节器下游的系统中的压力。如已知的,典型的气体分配系统供给气体的压力可根据置于系统上的需求、气候、供给源、和/或其他因素而改变。然而,配备有燃气器具(诸如炉子和烤箱)的大多数最终用户设施需要气体依照预定压力参数来输送。因此,这样的分配系统使用气体调节器以确保输送的气体符合最终用户设施的需求。
常规气体调节器总体上包括闭环控制致动器或控制组件,用于感测和控制输送的气体的压力。许多调节器使用具有膜片和感测管(诸如皮托管)的气动控制组件,所述感测管延伸到调节器的出口侧中且延伸到调节器的出口侧外(或到调节器的出口侧下游)。管部感测例如在调节器的下游端或出口端中的压力或其他参数,并且将所述感测的参数通信到控制组件。基于感测的参数,控制组件对于控制元件的位置进行任意所需的调节,所述控制元件接下来将感测的参数保持在期望的值或在可接受的范围内。
图1描绘了常规调节器装置100的实施例。调节器装置100总体上包括耦连到阀体108的致动器104。阀体108包括进口112、出口116、和放置在进口112与出口116之间的阀孔口120。调节器100还包括平衡端口控制组件122,所述平衡端口控制组件安装在阀体108内并且旨在改进调节器100对于下游压力改变的反应。平衡端口控制组件122在相关部分中包括相对于阀孔口120可移动的控制元件124。
致动器104耦连到阀体108以确保阀108的出口116处的压力(即,出口压力)依照期望的出口或控制压力。致动器104是基于膜片的致动器并且包括致动器外壳128,所述致动器外壳包含控制组件132,用于基于感测的出口压力调节阀体108的出口压力。控制组件132总体上包括膜片136、活塞140、和可操作地连接到阀杆148的控制臂144。阀杆148连接到平衡端口控制组件122的可移动的控制元件124,从而使得致动器104的移动使控制元件124相对于阀孔口120移动。控制组件132还包括膜片腔152,所述膜片腔经由感测管156与出口116流体连通。感测管156具有与膜片腔152流体连通的安装端157以及喇叭形且敞开的感测端158,所述感测端与安装端157相反地放置并且配置成感测出口116处或所述出口中的压力。为了使对于展开流的感测最大化(这是有利的),感测端158越过阀体108的出口116向下游延伸(即,放置在所述出口的外部)。控制组件132还包括控制弹簧160,所述控制弹簧与控制组件132的顶侧接合以弥补由膜片136感测的出口压力。因此,期望的出口压力(也可被称为控制压力)通过对于控制弹簧160的选择而设定。
总体上而言,调节器装置100的进口112接收例如来自气体分配系统的气体,以及出口116将气体输送到具有一个或多个设备的终端用户设施,诸如工厂、餐厅、公寓楼等。致动器104经由控制组件132控制控制元件124的位置,以及由此,流动通过调节器装置100的气体通过阀孔口120流入到进口112中,并且从出口116流出到终端用户设施,其中控制元件124的位置从而控制气体通过装置的流动。
控制组件132基于在出口116中或在所述出口处感测的出口压力而调节调节器装置100的阀体108的出口压力。更具体地,膜片136感测阀108的出口压力并且提供响应以移动阀杆148以打开和闭合阀108。具体地,控制组件132包括耦连到活塞140的膜片支撑板164,所述活塞和所述膜片支撑板一起移动膜片136的位置、控制臂144的位置、阀杆148的位置、以及最终移动控制元件124的位置。感测管156的敞开的感测端158感测出口116中或所述出口处的压力。如果感测的压力过低,则膜片腔152中的压力因此由于由感测管156的安装端157提供的流体连通而下降。由此,因为期望的控制压力施加到致动器104的活塞侧,所以压力差将会导致膜片136移动(当观察图1时向右),这继而移动控制元件124(当观察图1时向上)。这进一步打开阀孔口120,从而增加出口116中的压力。另一方面,如果感测的压力过高,则膜片腔152中的压力大于期望的控制压力,以及相对于膜片136的压力差导致膜片136移动(当观察图1时向左),从而移动控制元件132更靠近阀座,这减小通过阀孔口120的流量。
如上所述,感测管156具有安装端157以及喇叭形且敞开的感测端158。当流体从进口112流动通过阀孔口120,以及流出出口116并且流经感测管156时,感测管156感测流体在喇叭形且敞开的感测端158处的压力。然而,在高流量情况下,趋向于存在跨过喇叭形且敞开的感测端158的较大压力下降,从而使得感测管156检测到喇叭形且敞开的感测端158处的人为低压。换言之,感测管156感测到低于出口116处的实际压力的压力。当感测管156将所述人为低压经由安装端157通信到膜片腔132时,这导致膜片136超过必要或所需地移动(当观察图1时向右),这继而使控制元件124超过必要地向上移动(当观察图1时)并且超过必要地打开阀孔口120。因此,感测管156可促使下游出口压力失准,从而限制调节器100的能力。
此外,因为感测管156的喇叭形且敞开的感测端158越过阀体108的出口116向下游延伸,所以这使得调节器装置100的制造以及随后的组装更加困难。因为端部158延伸到阀体108外,所以这也可使得将调节器装置100安装到现有管线中和/或将调节器装置100从现有管线移除更加困难。因此,尽管这样的布置对于最大化对于在出口116处的展开流的感测而言是有利的,但是所述布置可成为客户和制造投诉的源头。
发明内容
依照本发明的第一示例性方面,流体调节装置包括阀体、控制元件、控制组件、和感测管。阀体具有进口、出口、和阀孔口。控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动。控制组件可操作地耦连到控制元件并且包括邻近于膜片腔放置的膜片。感测管具有第一端、第二端、以及邻近于第二端形成的感测孔。第一端定位成与膜片腔连通,以及第二端邻近于出口放置,其中第二端能够在阀体内的第一位置与延伸到阀体外的第二位置之间相对于第一端移动,所述移动响应于流体在进口与出口之间的流动。
依照本发明的第二示例性方面,流体调节装置包括阀体、控制元件、控制组件、和感测管。阀体具有进口、出口、和阀孔口。控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动。控制组件可操作地耦连到控制元件并且包括邻近于膜片腔放置的膜片。感测管具有第一端、第二端、和感测孔,第一端定位成提供与控制组件的膜片腔的流体连通,以及第二端靠近于出口放置。感测管包括第一部分和第二部分,第一部分包括感测管的第一端,以及第二部分包括感测管的第二端和感测孔。第二部分能够在阀体内的第一位置与邻近于出口的远侧部分至少部分地延伸到阀体外的第二位置之间相对于第一部分移动,所述移动响应于流体在进口与出口之间的流动。
依照本发明的第三示例性方面,提供感测管组件用于感测用于流体调节装置的输出压力,所述流体调节装置包括阀体,控制元件可移动地放置在阀体内,以及控制组件可操作地耦连到控制元件,阀体具有进口、出口、和阀孔口,控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动,以及控制组件包括邻近于膜片腔放置的膜片。感测管组件包括第一部分、第二部分、和偏压元件。第一部分适于定位成提供与控制组件的膜片腔的流体连通。第二部分适于靠近于出口定位,第二部分包括端部和用于感测出口处的压力的感测孔,第二部分的端部能够相对于第一部分移动。偏压元件设置以将第二部分的端部偏压到第一位置,第二部分的端部能够响应于流体在进口与出口之间的流动而移动到在第一位置下游的第二位置。
进一步依据在前的第一、第二、或第三示例性方面中的任意一个或多个,流体调节装置和/或感测管组件可包括以下另外的优选形式中的任意一个或多个。
在一个优选形式中,第二端能够沿至少基本上平行于出口轴线的轴线移动。
在另一个优选形式中,第二端能够为闭合的。感测孔能够靠近于闭合的第二端形成并且能够沿相对于出口轴线成角度的轴线延伸。
在另一个优选形式中,感测管能够具有放置在第二端处的喇叭形部分。感测孔能够与喇叭形部分隔开并且处于喇叭形部分的上游。感测管的第二端能够响应于流体围绕喇叭形部分的流动而移动。
在另一个优选形式中,偏压元件能够设置以将感测管的第二端偏压到第一位置。
在另一个优选形式中,套管能够围绕感测管的在感测管的第一端与第二端之间延伸的部分放置。套管的外径能够大于感测管的外径。偏压元件能够可移动地放置在套管中。
在另一个优选形式中,第二端能够可移动地耦连到套管。
在另一个优选形式中,感测管能够具有第一部分和第二部分。第一部分能够包括第一端和中间部分。第二部分能够承载第二端和感测孔。第二部分能够响应于流体在进口与出口之间的流动而相对于第一部分移动。
在另一个优选形式中,第二部分能够沿中心纵向轴线延伸。第二端能够闭合,以及感测孔能够在闭合端部的上游形成在第二部分中。感测孔能够沿相对于中心纵向轴线成角度的轴线延伸。
在另一个优选形式中,第二部分能够在第一位置与第二位置之间滑动。
在另一个优选形式中,第二端能够为喇叭形。第二部分能够响应于流体围绕喇叭形第二端的流动而移动。
在另一个优选形式中,套管能够沿感测管的一部分延伸。套管的外径能够大于感测管的外径。感测管的第一部分能够固定地耦连到套管。感测管的第二部分能够可移动地耦连到套管。
在另一个优选形式中,偏压元件能够可移动地放置在套管中。偏压元件能够设置以将感测管的第二部分偏压到第一位置。
在另一个优选形式中,感测管的第二部分能够可伸缩地放置在套管内。
在另一个优选形式中,第二部分能够在没有流体在进口与出口之间流动时处于第一位置。第二部分能够响应于流体在进口与出口之间的流动的预定级别而移动到第二位置。
在另一个优选形式中,第二部分能够包括邻近于端部承载的喇叭形部分。端部能够响应于流体围绕喇叭形部分的流动而移动到第二位置。
在另一个优选形式中,第二部分的端部能够为闭合的,以及感测孔能够在闭合端部的上游形成。感测孔能够沿相对于第二部分的中心纵向轴线成角度的轴线延伸。
在另一个优选形式中,套管能够沿感测管的一部分延伸。套管的外径能够大于第一和第二部分的外径。第一部分能够固定地耦连到套管。第二部分能够经由套管可移动地耦连到第一部分。
在另一个优选形式中,第二部分能够包括座元件,所述座元件可移动地放置在套管内。偏压元件能够固定在座元件上。
附图说明
图1为常规流体调节装置的剖视图,所述流体调节装置具有感测管,所述感测管从控制组件的膜片腔延伸到在装置的出口下游的位置。
图2A为流体调节装置的放大局部剖视图,所述流体调节装置具有感测管,所述感测管依照本发明的第一公开实施例的教导组装。
图2B为图2A中展示的感测管的下游端的放大局部剖视图。
图3为感测管的下游端的放大局部剖视图,所述感测管依照本发明的第二公开实施例的教导组装并且能够在图2A中示出的调节装置中利用。
图4A为图2A中展示的感测管的下游端的放大立体图,下游端处于第一位置。
图4B为当下游端处于图4A中示出第一位置时的感测管的下游端的放大局部剖视图。
图5A为图2A中展示的感测管的下游端的放大立体图,下游端处于在图4A中展示的第一位置下游的第二位置。
图5B为当下游端处于图5A中示出的第二位置时的感测管的下游端的放大局部剖视图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于流体调节装置的感测管。在此公开的感测管包括感测孔,用于感测出口压力,所述感测孔相对于出口轴线成角度(例如90度)并且从而相对于流体的流动成角度地形成在管部中。通过如此做,这即便无法移除也能减小压力的速度分量。感测管还包括闭合端部(所述端部通常打开),从而即便无法消除也能减小在常规感测管中常见的较大压降。在此公开的感测管从而提供更准确的出口压力信号,这继而改进流体调节装置的精度和最高性能。
在此公开的感测管还能够移动,从而使得感测管的端部能够在例如零到较低流动状况下(例如在制造、组装期间等)完全地放置或回缩在阀体内,但也能够当流量增加时向更下游移动以准确地感测出口压力。在例如正常到较高流动状况下(即,流体调节装置在操作中),感测管的端部越过流体调节装置的阀体的出口向下游延伸。在此公开的感测管从而准确地感测出口压力,与此同时简化流体调节装置的制造以及随后的组装和安装,从而解决客户和制造投诉的常见源头。
图2A展示了依照本发明的第一公开实施例的教导组装的流体调节装置200的一部分的实施例。图2中展示的流体调节装置200的部分包括阀体208。阀体208包括进口212、出口216、以及放置在进口212与出口216之间的阀孔口220。调节器200还包括平衡端口控制组件222,所述平衡端口控制组件安装在阀体208内并且旨在改进调节器200对于下游压力中的改变的反应。平衡端口控制组件222在相关部分中包括控制元件224,所述控制元件可移动地放置在阀体208内,从而使得控制元件224能够相对于阀孔口220移位,以便控制流体在进口212与出口216之间的流动。控制元件224连接到控制组件132,所述控制组件在上文中关于图1描述并且控制控制元件224的位置,尽管任意其他适当的控制组件也可替代地使用。由此,在流体调节装置200中利用的控制组件将会包括与在上文中关于图1描述的相同或类似的部件,诸如膜片136、活塞140、控制臂144、阀杆148、膜片腔152、和控制弹簧160。
如上文中概述的,感测管156旨在感测人为较低出口压力(例如比出口216处的压力更低的压力)并且使流体调节装置100的制造和随后的组装复杂化(因为所述感测管永久地越过出口116向下游延伸或延伸到所述出口外),替代所述感测管的是,流体调节装置200包括感测管256,所述感测管配置成更加准确地感测出口216处的压力并且弹簧加载且力平衡以在正常或较高流动状况下(例如在流体调节装置200的操作期间)部分地延伸到阀体208的出口216外,但在较低或无流动状况下(例如在流体调节装置200安装到管线中期间)回缩在阀体208内。
参照图2A,感测管256总体上包括圆柱管部257,所述圆柱管部具有第一部分258以及经由套管261可移动地耦连到第一部分258的第二部分260。第一部分258具有第一或安装端262和中间或弯曲部分264。第一端262定位在阀体208内以提供与控制组件132的膜片腔152的流体连通。中间部分264邻近于出口216的中间部分266放置。在第一部分258下游第二部分260总体上定位成感测出口216处的出口压力。第二部分260沿中心纵向轴线268延伸,所述中心纵向轴线平行于出口216的轴线270(参见图2B)并且从而平行于流体通过出口216或在所述出口处的流动。第二部分260在第二端272处终止并且具有感测孔274(在图2B中最佳可见)。套管261围绕感测管256的在第一与第二端262、272之间的部分放置或放置在所述部分上。涉及套管261以及放置在其中的部分的进一步细节将会在下文中描述。还将在下文中详细描述的是,第二部分260,以及更具体是第二端272和感测孔274,能够在阀体208内的第一位置(参见在图2A中的虚线中示出的位置)与延伸到阀体208外的第二位置(参见在图2A中的实线中示出的位置)之间相对于第一部分258移动,并且当流体调节装置200在操作中时移动到在出口216处耦连到阀体208的下游管道(未示出)中或在所述下游管道内移动。
在图2B中最佳展示的是,感测管部256为喇叭形或具有紧邻于第二部分260的第二端272放置的喇叭形部分276,与在上文中描述的具有喇叭形感测端158的感测管156类似。然而,在感测管156中,喇叭形感测端158敞开,以及所述感测管感测所述喇叭形且敞开的感测端158处的出口压力,与所述感测管不同的是,感测管256的第二端272为闭合的。从而,感测管256不经由端部272感测出口压力,从而消除在感测管156和其他常规感测管中所见的较大压降。替代地,为此目的,感测管256包括侦测或感测孔274,所述侦测或感测孔在感测管256的第二部分260中或沿所述第二部分形成在端部272上游。有利地,感测孔274在正交于流体流动方向的方向上定向且延伸,从而即便无法完全地移除也能减小压力的速度分量。感测孔274的位置总体上偏置以处于下游管道的总静态压力最集中的半圆柱部分、四分之一圆柱部分、或其他部分中,尽管不必总是这种情况。
如图2B中所展示的,描绘的实施例中的感测孔274在紧邻于或靠近于感测管256的喇叭形但闭合的端部272但在空间上与所述端部分离的位置处形成在感测管256的第二部分260的管状壁280中。感测孔274的直径D将会总体上根据调节装置200的总体尺寸(例如根据感测管256的内径D管部)而改变。在某些实施方式中,感测孔274的直径D能够处于感测管256的内径D管部的尺寸的50%至150%的范围中。在描绘的实施例中,感测孔274为形成在管状壁280的下半圆柱部分中的1.2mm直径的圆形孔,下半圆柱部分定义为或对应于管状壁280的定位在中心纵向轴线268所处的平面(当从图2B所见时)下方的部分。如图2A和2B中所展示的,感测孔274沿轴线282定向且延伸,所述轴线垂直于中心纵向轴线268和出口的轴线270两者(以及从而垂直于流体在出口216处的流动或通过所述出口的流动)。
将会认识到的是,在此展示的感测孔274能够改变且仍然落入本发明的原理内。在某些实施例中,感测孔274能够形成在感测管256的第二部分260中或沿所述第二部分的不同位置中。感测孔274能够例如形成在更靠近或更远离喇叭形部分276的位置处。感测孔274能够如另一个实施例所述形成,从而使得其相对于中心纵向轴线268和/或出口216的轴线270以不同角度(例如45度、基本上垂直)延伸(即,感测孔274不必垂直于流体流动和/或轴线268定向)。尽管感测孔274在图2B中展示为形成在管状壁280的下四分之一中,但感测孔274能够形成在感测管256的管状壁280的不同部分中。如图3中所展示的,感测孔274能够例如形成在管状壁280的上半圆柱部分中(上半圆柱部分定义为或对应于管状壁280的在中心纵向轴线268所处的平面上方的部分)。在其他实施例中,特别是当感测管256具有不同形状的横截面时(即,感测管256不是圆柱感测管),感测孔274能够形成在感测管256的任意数量的不同部分中。此外,感测孔274的形状和/或尺寸能够改变。感测孔274的横截面能够例如具有矩形、三角形、不规则形状、或其他形状。类似地,感测孔274能够具有大于或小于在图2B中展示的感测孔274(其具有大致1.2mm的直径D)的直径D或尺寸。如上所述,感测孔274的直径D能够基于例如流体调节装置200的尺寸而改变。最后,将会认识到的是,一个以上的感测孔274能够形成在感测管256的第二部分260中。例如,感测管256能够包括形成在第二部分260的不同部分处或不同部分中的两个感测孔274。
如在上文中简要讨论的,感测管256受力平衡,从而使得第二部分260能够基于流体通过阀体208的出口216的流动的流动特性而自定位。这允许第二端272和感测孔274在较低或无流动状况下放置或回缩在阀体208内,但在正常或较高流动状况下放置或延伸到阀体208的出口216外(即,下游)。
参照图4A、4B、5A、和5B,感测管256包括套管261,在上文中简要提及,以及偏压元件300、用于偏压元件300座部304、和密封元件308。套管261在本实施例中为具有第一或上游端312、第二或下游端316、以及中空内部320的圆筒形。套管261还具有邻近于上游端312的螺纹部分322以及邻近于下游端316的向内延伸的壁或搁板324。下游端316和向内延伸的壁324一起限定孔口328。偏压元件300和座部304耦连到感测管256的第二部分260,如图4B和5B中所展示的。偏压元件300在本实施例中为弹簧330,所述偏压元件在上游端312与下游端316之间可移动地放置套管261的内部320。更具体地,偏压元件300可移动地放置在座部304与搁板324之间,其中偏压元件300的一个端部300A接合座部304,以及偏压元件300的其他端部300B接合搁板324。如此布置,偏压元件300将第二部分260、特别是端部272和感测孔274朝向感测管的第一部分258偏压。座部304在上游端312与搁板324之间可移动地放置在套管261的内部320中。座部304在本实施例中为环形衬套326,所述环形衬套具有设置以接合偏压元件300的第二端300B的第一部分304A以及直径大于第一部分304A的第二部分304B。尽管未在此展示,但第一部分304A包括安全突片或止动件,所述安全突片或止动件用于维持偏压元件300的第二端300B与座部304接合,从而保持套管261、以及总体上保持感测管256弹簧加载。当然,这能够以不同方式完成(例如,形成在套管261的内部320中的突片或突起)。如图4B和5B中所展示的,密封元件308在本实施例中为放置或固定在孔口328中的O形环331,所述孔口限定在套管261的下游端316与壁324之间。如此放置,密封元件308用于将套管261相对于流体通过出口216的流动密封。
继续参照图4A、4B、5A、和5B,感测管256的第一部分258固定地耦连到套管261,而感测管256的第二部分260可移动地耦连到套管261。在本实施例中,第一部分258具有螺纹部分332,所述螺纹部分螺纹啮合套管261的螺纹部分322以将第一部分258固定地耦连到套管261。如此,第一部分258部分地放置在套管261内。与此同时,第二部分260经由偏压元件300和座部304可移动地耦连到套管261。在本实施例中,第二部分260具有台肩部336。第二部分260的在台肩部336的下游的部分包括第二端272和感测孔274,所述部分由于台肩部336的直径大于中空内部320而总是放置在套管261外。第二部分260的在台肩部336的上游的部分可滑动地(例如可伸缩地)放置在套管261内。
如此配置,感测管256的第二部分260能够取决于流体在进口212与出口216之间的流动的特征(例如级别)而移动(例如滑动)到套管261中或所述套管外。在没有或极少流体在进口212与出口216之间流动(例如在制造、组装、或安装期间),从而使得没有或极少力由流体在下游方向(图4B和5B中的向左方向)上施加到喇叭形部分276上时,由偏压元件300在上游方向(图4B和5B中的向右方向)上施加到第二部分260上的弹簧力大于在下游方向上施加到第二部分260的任意力。如此,偏压元件300将第二部分260偏压到在图4A和4B中展示的第一或回缩位置。在所述位置,第二部分260基本上放置在套管261内,其中第二端272、感测孔274、和喇叭形部分276邻近于或靠近于套管261的下游端316定位。如此定位,第二端272、感测孔274、和喇叭形部分276放置在阀体208内。换言之,第二端272、感测孔274、和喇叭形部分276不延伸到阀体208外(即,下游)。
然而,随着流体在进口212与出口216之间的流动的级别增加,由流体在下游方向上施加到喇叭形部分276上的力增加。在某个时刻,所述力将会超过由偏压元件300施加的弹簧力,这时第二部分260和座部304将会开始向外或向下游且远离第一部分258移动(例如滑动)。这继而导致偏压元件300压缩(其压缩的程度将会取决于偏压元件300的具体情况)。最终,当流体在进口212与出口216之间的流动达到第一预定流动级别(例如期望的正常或较高流动级别)时,第二部分260和座部304向下游移动到在图5A和5B中展示的第二或延伸位置。如所展示的,第二端272和感测孔274当第二部分260处于延伸位置时向更下游放置(与当第二部分260处于回缩位置时相比)。如此定位,第二端272、感测孔274、和喇叭形部分276延伸到阀体208的出口216外或越过所述出口向下游延伸。这允许感测孔274感测较多展开流并且避免较大湍流区域,特别是在较高流动状况下。
相反地,当流体在进口212与出口216之间的流动的级别减小时,由流体在下游方向上施加到喇叭形部分276上的力减小。在某个时刻,所述力将会小于由偏压元件300施加的弹簧力,此时第二部分260将会开始回缩在套管261内(即,向上游或朝向第一部分258移动)。最终,当流体在进口212与出口216之间的流动达到第二预定流动级别(例如期望的较低流动级别或零流动级别)时,第二部分260和座部304向上游移动到在上文中关于图4A和4B讨论的第一或回缩位置。
将会认识到的是,在此描述的感测管256能够改变而仍然落入本发明的原理内。尽管感测管256展示为具有两个可移动地耦连的部分的圆柱形感测管,但本发明不限于具有两个可移动地耦连的部分的圆柱形感测管。替代地,感测管256能够包括例如总体上矩形、三角形、正方形、不规则形状、或其他横截面形状。感测管256能够还包括多于两个部分。尽管上文中已讨论,但感测管256的端部272能够并非为闭合的,而是敞开的,其中感测管256经由所述可移动的(例如伸缩式)喇叭形端部272感测出口压力。此外,第一和第二部分258、260自身能够改变。第一部分258例如不必包括中间或弯曲部分264。第二部分260能够比在此展示的第二部分260更短或更长,从而使得第二部分260当第二部分260处于延伸的位置时不尽可能向下游延伸或进一步延伸到下游管路中。第二部分260或其一部分能够相对于中心纵向轴线268成角度。第一部分258和第二部分260还能够以不同于在此描述的方式可移动地耦连到彼此。在某些情况下,套管261、偏压元件300、座部304、和/或密封元件308能够改变。套管261能够例如具有不同形状和/或不同尺寸,特别是当感测管256的形状和/或尺寸改变时。偏压元件300还能够采用不同的弹簧或配置成用于同一目的的另一种部件的形式。还将会认识到的是,由偏压元件300施加的弹簧力将会根据在流体调节装置200中利用的偏压元件300而改变。座部304的形状和/或尺寸还能够改变。密封元件308能够为不同类型的密封件(例如垫片)。
基于上述描述,应当认识到的是,在此描述的装置、系统、和方法更加准确地感测流体调节装置中的出口压力,并且继而将更加准确的压力信号提供到流体调节装置中的膜片。因此,流体调节装置的准确度和最高性能能够得以改进。基于假定的出口压力设定而针对气体消耗向客户收取账单的燃气公司将会发现这些改进是特别有利的。在更加准确的流率成为可能的情况下,燃气公司可例如使用在此公开的流体调节装置覆盖更大范围的在所有负载下都需要最小量气体输送的应用。
基于上述描述,还应当认识到的是,在此描述的装置、系统、和方法提供能够基于流体的通过阀体出口的流动的流动特性而自定位的感测管。在正常或较高流动状况下(例如在流体调节装置的正常操作期间),感测管受力平衡以至少部分地延伸到阀体出口外,而感测管在较低或无流动状况下(例如在流体调节装置的安装期间)受力平衡以回缩在阀体内。以这样的方式,在此公开的感测管特别是在较高流动状况下能够感测展开流并且避免较大的湍流区域,同时简化相关流体调节装置的制造、组装、和安装。
本发明的优选实施方式在此描述,其包括发明人所知的用于执行本发明的一个或多个最佳模式。尽管多种实施例得以在此示出且描述,但本领域中的技术人员将会容易认识到的是,各种实施方式不必相互排斥。替代地,本领域中的那些技术人员在阅读在此的教导后应当能够将一个实施方式的一个或多个特征与其余实施方式的一个或多个特征结合。此外,还应当理解的是,展示的实施方式仅是示例性的,并且不应当被认为限制本发明的保护范围。在此描述的所有方法均能够以任意适当顺序执行,除非在此另行指出或与上下文明显抵触。在此提供的任意和所有实施例的使用,或示例性语言(例如“诸如”),仅旨在更好地展示本发明的一个或多个示例性实施方式的各方面,并且无意于限制本发明的保护范围。说明书中的语言不应当被解读为指示出作为对于本发明的实践而言必不可少的任意不受保护的元素。

Claims (20)

1.一种流体调节装置,其包括:
阀体,其具有进口、出口、和阀孔口;
控制元件,其可移动地放置在阀体内,控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动;
控制组件,其可操作地耦连到控制元件,控制组件包括邻近于膜片腔放置的膜片;以及
感测管,其具有第一端、第二端、以及邻近于第二端形成在感测管中的感测孔,第一端定位成提供与控制组件的膜片腔的流体连通,第二端靠近于出口放置,以及第二端能够在阀体内的第一位置与邻近于出口延伸到阀体外的第二位置之间相对于第一端移动,所述移动响应于流体在进口与出口之间的流动。
2.如权利要求1所述的流体调节装置,其中第二端能够沿至少基本上平行于出口轴线的轴线移动。
3.如权利要求1所述的流体调节装置,其中第二端为闭合的,以及其中感测孔靠近于闭合的第二端形成并且沿相对于出口轴线成角度的轴线延伸。
4.如权利要求1所述的流体调节装置,其中感测管具有靠近于第二端放置的喇叭形部分,感测孔与喇叭形部分隔开并且处于所述喇叭形部分的上游,感测管的第二端能够响应于流体围绕喇叭形部分的流动而移动。
5.如权利要求1所述的流体调节装置,所述流体调节装置还包括偏压元件,所述偏压元件设置以将感测管的第二端偏压到第一位置。
6.如权利要求5所述的流体调节装置,所述流体调节装置还包括围绕感测管的在感测管的第一与第二端之间延伸的部分放置的套管,套管的外径大于感测管的外径,以及偏压元件可移动地放置在套管中。
7.如权利要求6所述的流体调节装置,其中第二端可移动地耦连到套管。
8.如权利要求1所述的流体调节装置,其中感测管具有第一部分和第二部分,第一部分包括第一端和中间部分,以及第二部分承载第二端和感测孔,第二部分能够响应于流体在进口与出口之间的流动而相对于第一部分移动。
9.一种流体调节装置,其包括:
阀体,其具有进口、出口、和阀孔口;
控制元件,其可移动地放置在阀体内,控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动;
控制组件,其可操作地耦连到控制元件,控制组件包括邻近于膜片腔放置的膜片;以及
感测管,其具有第一端、第二端、和感测孔,第一端定位成提供与控制组件的膜片腔的流体连通,第二端靠近于出口放置,感测管包括第一部分和第二部分,第一部分包括感测管的第一端,以及第二部分包括感测管的第二端和感测孔,第二部分能够在阀体内的第一位置与邻近于出口的远侧部分至少部分地延伸到阀体外的第二位置之间相对于第一部分移动,所述移动响应于流体在进口与出口之间的流动。
10.如权利要求9所述的流体调节装置,其中第二部分沿中心纵向轴线延伸,以及其中第二端为闭合的,以及感测孔在闭合端部的上游形成在第二部分中,感测孔沿相对于中心纵向轴线成角度的轴线延伸。
11.如权利要求9所述的流体调节装置,其中第二端为喇叭形,第二部分能够响应于流体围绕喇叭形的第二端的流动而移动。
12.如权利要求9所述的流体调节装置,还包括沿感测管的一部分延伸的套管,套管的外径大于感测管的外径,感测管的第一部分固定地耦连到套管,以及感测管的第二部分可移动地耦连到套管。
13.如权利要求12所述的流体调节装置,还包括可移动地放置在套管中的偏压元件,偏压元件设置以将感测管的第二部分偏压到第一位置。
14.如权利要求12所述的流体调节装置,其中感测管的第二部分可伸缩地放置在套管内。
15.如权利要求12所述的流体调节装置,其中第二部分在没有流体在进口与出口之间流动时处于第一位置,第二部分能够响应于流体在进口与出口之间的流动的预定级别而移动到第二位置。
16.一种感测管组件,其用于感测用于流体调节装置的输出压力,流体调节装置包括阀体、可移动地放置在阀体内的控制元件、以及可操作地耦连到控制元件的控制组件,阀体具有进口、出口、和阀孔口,控制元件适于相对于阀孔口移位以控制流体在进口与出口之间的流动,控制组件包括邻近于膜片腔放置的膜片,感测管组件包括:
第一部分,其适于定位成提供与控制组件的膜片腔的流体连通;
第二部分,其适于靠近于出口定位,第二部分包括端部以及用于感测出口处的压力的感测孔,第二部分的端部能够相对于第一部分移动;以及
偏压元件,其设置以将第二部分的端部偏压到第一位置,第二部分的端部能够响应于流体在进口与出口之间的流动而移动到在第一位置下游的第二位置。
17.如权利要求16所述的感测管组件,其中第二部分包括邻近于端部承载的喇叭形部分,端部能够响应于流体围绕喇叭形部分的流动而移动到第二位置。
18.如权利要求16所述的感测管组件,其中第二部分的端部是闭合的,以及感测孔在闭合端部的上游形成,感测孔沿相对于第二部分的中心纵向轴线成角度的轴线延伸。
19.如权利要求16所述的感测管组件,所述感测管组件还包括沿感测管的一部分延伸的套管,套管的外径大于第一和第二部分的外径,第一部分固定地耦连到套管,以及第二部分经由套管可移动地耦连到第一部分。
20.如权利要求19所述的感测管组件,其中第二部分包括可移动地放置在套管内的座元件,偏压元件固定在座元件上。
CN201510552007.9A 2014-09-10 2015-09-01 具有伸缩式感测管的流体调节器 Active CN105402455B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462048487P 2014-09-10 2014-09-10
US62/048,487 2014-09-10
US14/827,738 US9671299B2 (en) 2014-09-10 2015-08-17 Fluid regulator having a retractable sense tube
US14/827,738 2015-08-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105402455A CN105402455A (zh) 2016-03-16
CN105402455B true CN105402455B (zh) 2019-10-18

Family

ID=55437149

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520672292.3U Withdrawn - After Issue CN205190860U (zh) 2014-09-10 2015-09-01 具有伸缩式感测管的流体调节器
CN201510552007.9A Active CN105402455B (zh) 2014-09-10 2015-09-01 具有伸缩式感测管的流体调节器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520672292.3U Withdrawn - After Issue CN205190860U (zh) 2014-09-10 2015-09-01 具有伸缩式感测管的流体调节器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9671299B2 (zh)
EP (1) EP3191909B1 (zh)
CN (2) CN205190860U (zh)
MX (1) MX2017003155A (zh)
WO (1) WO2016040542A2 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9671299B2 (en) * 2014-09-10 2017-06-06 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Fluid regulator having a retractable sense tube
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

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203757114U (zh) * 2012-10-01 2014-08-06 艾默生过程管理调节技术公司 一种流体调节装置
CN105156739A (zh) * 2014-06-06 2015-12-16 艾默生过程管理调节技术公司 具有偏压传感管的流体调节器
CN205190860U (zh) * 2014-09-10 2016-04-27 爱默生过程管理调压器技术公司 具有伸缩式感测管的流体调节器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1918602A (en) * 1931-02-28 1933-07-18 Roy E Joyce House service gas regulator
US2619983A (en) * 1952-01-04 1952-12-02 Fisher Governor Co Universal diaphragm valve
US2690758A (en) * 1952-09-06 1954-10-05 George W Lee Line valve
US3086548A (en) * 1962-06-08 1963-04-23 Leslie Co Self-regulating pitot for regulator valves
US5094267A (en) 1989-05-15 1992-03-10 Ligh Jone Y Pressure balanced valve spindle
US8336574B2 (en) 2007-04-20 2012-12-25 Fisher Controls International Llc Pressure averaging sense tube for gas regulator
US8281803B2 (en) 2008-04-18 2012-10-09 Fisher Controls International Llc Balanced port housing with integrated flow conditioning
BR112012017603A2 (pt) 2010-01-18 2016-08-16 Emerson Process Man Regulator Technologies Inc regulador de fluido tendo modificador de fluxo de registro de pressão
CN103672077B (zh) 2012-09-21 2018-04-24 艾默生过程管理调节技术公司 带有入口压强感应管的平衡压强调节器与平衡塞组件
CN103711914A (zh) 2012-09-28 2014-04-09 艾默生过程管理调节技术公司 用于流体调节器的平衡阀口

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203757114U (zh) * 2012-10-01 2014-08-06 艾默生过程管理调节技术公司 一种流体调节装置
CN105156739A (zh) * 2014-06-06 2015-12-16 艾默生过程管理调节技术公司 具有偏压传感管的流体调节器
CN205190860U (zh) * 2014-09-10 2016-04-27 爱默生过程管理调压器技术公司 具有伸缩式感测管的流体调节器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3191909A2 (en) 2017-07-19
US9671299B2 (en) 2017-06-06
EP3191909B1 (en) 2018-11-07
CN205190860U (zh) 2016-04-27
US20160069469A1 (en) 2016-03-10
MX2017003155A (es) 2017-05-23
WO2016040542A3 (en) 2016-08-04
CN105402455A (zh) 2016-03-16
WO2016040542A2 (en) 2016-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10001785B2 (en) Fluid regulator having a biased pressure sense tube
JP5844744B2 (ja) 圧力レジストレーション流動変更器を有する流体調整器
US20050211305A1 (en) Flow control valves
AU2006209151B2 (en) Constant flow regulator device
JP2015532398A (ja) 内部登録アクチュエータおよび超過圧力防護デバイスのための動的圧力登録デバイス
US9523988B2 (en) Pressure reducing valves with multiple heads and seats
NO342115B1 (no) Volumforsterker med stablisert trim
CN105402455B (zh) 具有伸缩式感测管的流体调节器
JP2015532481A (ja) 流体レギュレータのためのバランスバルブポート
US10247320B2 (en) Pressure regulating valve
WO2017199058A8 (en) 'device for reducing pressure surge
CN206388075U (zh) 平衡端口压力调节器和平衡塞组件
US10222107B2 (en) Throttle device and refrigeration cycle system with same
EP2942573A1 (en) A valve arrangement
EP3082007B1 (en) Pressure regulator
JP2009014153A (ja) 定流量弁
JPS6149539B2 (zh)
CN202371234U (zh) 轴向流动控制阀
US20190064856A1 (en) Hybrid Flow and Pressure Regulation
CN102691812A (zh) 平衡轴向流动压强调节器
US20140109762A1 (en) Control Actuator
WO2016096542A1 (en) Servo valve
WO2012126182A1 (en) Balanced axial flow pressure regulator

Legal Events

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