CN109555871A - 用于控制阀的流动稳定器 - Google Patents

Abstract

一种适于被设置在旋转阀的出口通道中的流动稳定器，包括具有轴线、第一端和第二端的主体。第一壳体至少部分地设置在所述主体内，并且第一壳体包括轴线、第一端和第二端。第二壳体至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第一壳体内，并且所述第二壳体包括轴线、第一端和第二端。所述第一壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度，并且所述第二壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度。

Description

用于控制阀的流动稳定器

技术领域

本公开内容总体涉及控制阀，并且更具体而言，涉及用于控制阀的流动稳定器。

背景技术

控制阀可以包括用于将流体流分解成多个流动路径的设备，以降低由流动的流体产生的噪声。这些设备(已知为防流体设备、噪声衰减器或流动稳定器)可以用于降低液体或气体流动的高静压，优选的是而没有高的空气动力学噪声水平的不期望的副产物(在诸如气体之类的可压缩流体的情况下)或气蚀和腐蚀(在液体的情况下)。这种设备可以包括间隔开的有孔板、管和支架。这些现有设备中的一些可能遭受一个或多个缺陷，因此可能需要对这些设备的进一步改进。

发明内容

根据本公开内容的第一示例性方面，控制阀可以包括阀体，所述阀体包括从所述阀体的上游面表面延伸到所述阀体的下游面表面的大致轴向的流体流动路径。所述阀体可以包括腔室和设置在所述腔室内的控制构件，以控制通过所述阀体的流体流动。所述流动稳定器可以被设置邻近所述阀体的下游面表面。所述流动稳定器可以包括多个嵌套壳体，并包括具有轴线、第一端和第二端的外壳体。所述流动稳定器可以包括至少部分地设置在所述外壳体内的第一内壳体。所述第一内壳体包括轴线、第一端和第二端。所述第一内壳体的轴线可以相对于所述外壳体的轴线成角度。

根据本公开内容的第二示例性方面，一种适于被设置在旋转阀的出口通道中的流动稳定器可以包括主体或外壳体，所述主体或外壳体包括轴线、第一端和第二端。第一壳体可以至少部分地设置在所述主体内，并且所述第一壳体可以包括轴线、第一端和第二端。所述第一壳体的轴线可以不平行于所述主体的轴线。

根据本公开内容的第三示例性方面，一种适于被设置在阀的出口通道中的流动稳定器可以包括主体，所述主体具有轴线、第一端和第二端。第一壳体可以至少部分地设置在所述主体内，所述第一壳体可以包括轴线、第一端和第二端。第二壳体可以至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第一壳体内，所述第二壳体可以包括轴线、第一端和第二端。此外，第一支架可以与所述主体和所述第一壳体整体地形成，并且第二支架可以与所述第一壳体和所述第二壳体整体地形成。所述第一壳体的横截面形状从所述第一壳体的第一端到所述第一壳体的第二端可以是环形的(circular)，并且所述第二壳体的横截面形状从所述第二壳体的第一端到所述第二壳体的第二端可以是环形的。

进一步根据前述第一、第二和第三示例性方面中的任何一个或多个，控制阀和/或流动稳定器可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。

在一个优选形式中，第二内壳体可以至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第一内壳体内。所述第二内壳体可以包括轴线、第一端和第二端。所述第二内壳体的轴线可以不平行于所述主体的轴线。

在一个优选形式中，第三内壳体可以至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第二内壳体内。所述第三壳体可以包括轴线、第一端和第二端。所述第三内壳体的轴线可以相对于所述主体的轴线成角度(即，非平行)。

在另一个优选形式中，所述主体可以具有圆柱形内表面，所述内表面限定主体内部部分。所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体可以至少部分地设置在所述主体的所述内部部分内。

在另一个优选形式中，所述第一壳体的横截面形状从所述第一壳体的第一端到所述第一壳体的第二端可以是环形的，并且所述第二壳体的横截面形状从所述第二壳体的第一端到所述第二壳体的第二端可以是环形的。

在另一个优选形式中，所述第一壳体和所述第二壳体可以限定至少一个线性的流动路径，并且其中，所述至少一个线性的流动路径从所述主体的下部内表面朝向所述主体的上部内表面相对于所述主体的轴线倾斜。

在另一个优选形式中，所述第一壳体和所述第二壳体可以限定至少一个弯曲的流动路径，并且其中，所述至少一个弯曲的流动路径从所述主体的下部内表面朝向所述主体的上部内表面相对于所述主体的轴线倾斜。

在另一个优选形式中，多个流动路径可以在所述主体的第一端和所述主体的第二端之间延伸。

在另一个优选形式中，所述多个流动路径中的第一流动路径可以至少部分地由所述主体和所述第一壳体限定，并且所述多个流动路径中的第二流动路径可以至少部分地由所述第一壳体和所述第二壳体限定。

在另一个优选形式中，多个支架可以分隔所述多个流动路径，其中，所述多个支架中的第一支架可以连接所述主体和所述第一壳体，并且所述多个支架中的第二支架可以连接所述第一个壳体和所述第二壳体。所述多个支架可以在所述主体的第一端和所述主体的第二端之间延伸。

在另一个优选形式中，所述多个支架中的至少一个支架可以是有孔的。

在另一个优选形式中，所述第一壳体可以包括多个孔，其中，所述多个孔流体地连接所述第一壳体的内表面和所述第一壳体的外表面。

在另一个优选形式中，所述第一壳体和所述第二壳体可以在所述第一壳体和所述第二壳体中的每一个的第一端处同心地对齐。所述第一壳体和所述第二壳体可以在所述第一壳体和所述第二壳体中的每一个的第二端处偏心地对齐。

在另一个优选形式中，所述第一壳体的轴线可以相对于所述主体的轴线成角度(即，非平行)，并且所述第二壳体的轴线可以相对于所述主体的轴线和所述第一壳体的轴线成角度(即，非平行)。

在另一个优选形式中，所述第一支架和所述第二支架可以是平行的。

在另一个优选形式中，所述第一支架和所述第二支架可以是非平行的。

在另一个优选形式中，所述第二内壳体可以至少部分地设置在所述外壳体内并且至少部分地设置在所述第一内壳体内。所述第二内壳体可以具有轴线、第一端和第二端。所述第二内壳体的轴线可以相对于所述外壳体的轴线成角度。

在另一个优选形式中，第三内壳体可以至少部分地设置在所述外壳体内并且至少部分地设置在所述第二内壳体内。所述第三内壳体可以具有轴线、第一端和第二端。所述第三内壳体的轴线可以相对于所述外壳体的轴线成角度。

在另一个优选形式中，所述外壳体可以包括尾部。

附图说明

在所附权利要求中具体阐述了被认为是新颖的本发明的特征。通过参考结合附图的以下描述可以最佳地理解本发明，其中相同的附图标号表示若干附图中的相同元件，其中：

图1是采用根据本公开内容的教导构造的流动稳定器的第一示例的控制阀的横截面视图；

图2是在图1的B-B处截取的流动稳定器的入口端的端视图；

图3是在图1的C-C处截取的流动稳定器的出口端的端视图；

图4是沿着两个垂直平面部分地切开的图1的流动稳定器的立体视图；

图5是沿着两个垂直平面部分地切开的、根据本公开内容的教导构造的流动稳定器的第二示例的立体视图；

图6是显示控制阀的阀塞处于关闭位置的图1的控制阀的横截面视图；

图7是显示阀塞处于部分打开位置的图1的控制阀的横截面视图；

图8是根据本公开内容的教导构造的流动稳定器的第三示例的立体横截面视图；以及

图9是根据本公开内容的教导构造的流动稳定器的第四示例的立体横截面视图。

具体实施方式

虽然以下文本阐述了本发明的一个或多个示例性实施例的详细描述，但是应当理解的是，本发明的合法范围由本专利最后所陈述的权利要求的文字所限定。以下详细描述仅被解释为示例性的，并未描述本发明的每一个可能的实施例，因为描述每一个可能的实施例即使不是不可能也是不切实际的。可以使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术来实现许多替代实施例，并且这种替代实施例仍将落入限定本发明的权利要求的范围内。

在图1中，根据本公开内容设置在控制阀14(并且在该示例中为旋转阀14)的出口通道12中的流动稳定器10通常涉及用于使非轴对称湍流中的流体(优选地为气体)的噪声减弱的设备。流动稳定器10使控制阀14的出口通道12中的气体噪声减弱，并且包括多个嵌套壳体，所述嵌套壳体以偏心布置设置在如图2所示的流动稳定器10的第一端或入口端18处，并且以同心布置设置在如图3所示的流动稳定器10的第二端或出口端20处。流动稳定器10沿着流动稳定器10的主体或外壳体16的轴线A从偏心布置延伸到同心布置。在所示的示例中，主体16的轴线A(本文中也称为“主体轴线A”)与出口通道12的纵向轴线同轴对齐，但是在其它示例中，主体轴线A可以平行于或非平行于出口通道12的纵向轴线。在转换(convert)旋转阀14的出口通道12中的湍流的情况下示出了流动稳定器10，然而，在其它示例中，流动稳定器10可以设置在不同类型的控制阀中，以使通过出口通道或通过除了阀的出口通道之外的管道的噪声减弱。

如图1-4所示，流动稳定器10包括主体或外壳体16，主体或外壳体16具有轴线A、第一端或入口端18、以及第二端或出口端20。如本文所使用的，外壳体或主体16的第一端或入口端18也称为流动稳定器10的第一端或入口端18(图2)，外壳体或主体16的第二端或出口端20也称为流动稳定器10的第二端或出口端20(图3)。流动稳定器10包括三个嵌套壳体——第一内壳体24、第二内壳体36和第三内壳体46——至少部分地(如果不是完全地)设置(例如，形成)在外壳体或主体16内。然而，在其它示例中，流动稳定器10可以不包括主体，或者可以包括更多或更少的嵌套壳体。优选地，嵌套壳体沿着其长度穿孔以提供相邻嵌套壳体之间的流体连通。

在图4中，流动稳定器10被示出为沿着以下两个垂直平面被部分地切开：沿着轴线A延伸的平面和沿轴线T(该轴线横向于轴线A)延伸的平面。流动稳定器10相对于至少入口端18和出口端20的位置的总体定向不同于其在图1中的定向。在图1-4中，第一内壳体24(优选地为金属壳体)至少部分地(如果不是完全地)设置在主体16内并且以轴线B(在本文中也称为“第一壳体轴线”)为中心，或者包括轴线B、第一端或入口端28和第二端或出口端32。第二内壳体36(也优选为金属壳体)至少部分地(如果不是完全地)设置在主体16内并且至少部分地(如果不是完全地)设置在第一壳体24内。第二内壳体36以轴线C(在本文中也称为“第二壳体轴线”)为中心，并且包括第一端或入口端40和第二端或出口端44。第三内壳体46(也优选地为金属壳体)至少部分地(如果不是完全地)设置在主体16内并且至少部分地(如果不是完全地)设置在第二壳体36内。第三壳体46以轴线D(在本文中也称为“第三壳体轴线”)为中心，并且包括第一端或入口端48和第二端或出口端50。

如图4所示，第一壳体24、第二壳体36和第三壳体46中的每一个都具有在流动稳定器10的第一端18与第二端20之间沿主体16的轴线A的任何点处截取的圆形横截面形状，尽管每一个壳体都具有不同尺寸的横截面形状(例如，壳体24的横截面形状大于壳体36的横截面形状)。然而，在其它示例中，流动稳定器10可以具有不同的横截面形状，诸如长圆形(oblong)或椭圆形。在这些其它示例中，每一个壳体24、36和46的横截面形状都可以是相同的，如图4所示，或者每一个壳体的形状可以彼此不同。

在图4所示出的示例中，主体16具有圆柱形形状，并且第一壳体24、第二壳体36和第三壳体46完全设置在由主体16的圆柱形内部表面54包围的主体内部区域或部分56内。然而，在其它示例中，主体16可以具有不同的形状，和/或第一壳体24、第二壳体36和/或第三壳体46可以仅部分地设置在主体内部部分56或以不同方式进行设置。总之，第一壳体24、第二壳体36和第三壳体46通常以成角度或非平行的配置设置在主体内部部分56内。更具体地，如图4所示，将壳体24、36和46进行设置，使得第一壳体轴线B相对于主体轴线A成角度(即，非平行)，第二壳体轴线C相对于主体轴线A成角度(即，非平行)，并且第三壳体轴线D相对于主体轴线A成角度(即，非平行)。在该示例中，第一壳体轴线B相对于主体轴线A按照一角度而定向，第二壳体轴线C相对于主体轴线A按照不同的角度定向，并且第三壳体轴线D相对于主体A按照一不同的角度而定向。每一个壳体的角度定向都取决于该特定壳体的直径和流动稳定器10的长度(即，从入口端18到出口端20的距离)。因此，在该示例中，壳体轴线B、C和D相对于彼此成角度，使得第二壳体轴线C也相对于第一壳体轴线B成角度(即，非平行)，并且第三壳体轴线D也相对于第二壳体轴线C成角度(即，非平行)。然而，在其它示例中，第一壳体轴线B、第二壳体轴线C和第三壳体轴线D中的两个或更多个可以平行于彼此定向。此外，在其它示例中，第一壳体轴线B、第二壳体轴线C和第三壳体轴线D中的一个或两个(但不是全部三个)可以平行于主体轴线A定向。

因此，并且如图2中最佳地显示，流动稳定器10的入口端18具有偏心布置(壳体24、36和46偏心地安装在主体16内并且在入口端18处彼此偏心地安装)，并且如图3中最佳地显示，流动稳定器10的出口端20具有同心布置(壳体24、36和46同心地安装在主体16内并且在出口端20处彼此同心地安装)。因此，当入口端18布置在旋转阀14的出口通道12中时，如图1所显示的，流动稳定器10在偏心布置的入口端18处接收非轴对称的流体流动，引导通过流动稳定器10的多个流动路径80A-H的流体流动，并且传输通过同心布置的出口端20的流动。换句话说，每一个壳体24、36和46都被配置为从主体16的第一端18处的偏心布置过渡到主体16的第二端20处的同心布置，从而转换流体流动。

如图4所显示的，壳体24、36和46(相对于主体16)的非平行配置限定了多个流动路径80A、80B、80C、80D、80E、80F、80G以及80H，其中，在流动稳定器10从入口端18延伸到出口端20时，每一个流动路径80A-80H都相对于纵向、主体轴线A倾斜。沿着其相应轴线B、C和D延伸的每一个壳体24、36和46都利用相邻的壳体24、36和46限定至少一个线性的流动路径80A-80H。所示的流动稳定器10的流动路径80A-80H相对于主体轴线A以大致线性的方式从主体16的下部内表面65朝向主体16的上部内表面64倾斜。流动路径80A-80H随着流动稳定器10从第一端或入口端18处的偏心布置过渡到第二端或出口端20处的同心布置而倾斜。换句话说，在流动稳定器10的入口18处进入的流动路径80A-80H的流入或上游流动不同于在流动稳定器10的出口20处离开流动路径80A-80的流出或下游流动。

具体地，并且如图4所示，可以与上部流动路径80G分离或组合的第一流动路径80D至少部分地由主体16和第一壳体24限定。可以与上部流动路径80F分离或者组合的第二流动路径80C至少部分地由第一壳体24和第二壳体36限定。可以与上部流动路径80E分离或组合的第三流动路径80B至少部分地由第二壳体36和第三壳体46限定。可以与上部流动路径80H分离或组合的第四流动路径80A至少部分地由第三壳体46的内表面限定。如图2-4所显示的，流动路径80D、80C、80B和80A通过第一支架58和第二支架59与它们相应的上部流动路径80G、80F、80E和80H分离，这将在下面更详细地描述。

如图4所示，流动路径80A-80H相对于主体轴线A从主体16的下部内表面65朝向主体16的上部内表面64倾斜，使得在入口端18处的壳体24、36和46在上部内表面64处或附近比在下部内表面65处或附近彼此间隔更接近。这种从偏心布置到同心布置的倾斜过渡通过降低进入出口通道12的湍流度以及通过从旋转阀14排出的非轴对称流动来消除通道12的直接激励来有助于降低噪声和与控制阀相关联的振动。在另一个示例中，壳体24、36和46在主体16的下部内表面65处嵌套并且彼此接触。更具体地，并且在图2中最佳地显示，第一壳体24的外表面与主体16的内表面线接触。同样地，第二壳体36的外表面与第一壳体24的内表面线接触，第三壳体46的外表面与第二壳体36的内部表面线接触，等等。

流动稳定器10包括多个支架，该多个支架分离或进一步限定多个流动路径80A-H，有利地提供结构化支撑(例如，加固、加强)并帮助维持壳体24、36和46相对于主体16的定向。在该示例中，流动稳定器10包括大致垂直延伸的支架58和大致水平延伸的支架59。大致垂直延伸的支架58沿着大致垂直方向或在大致垂直方向上将壳体24、36和46连接到主体16(并且彼此连接)，而与支架58不平行(并且在一些情况下垂直)的大致水平延伸的支架59沿着大致水平方向或在大致水平的方向上(相对于附图中所例示的定向)将壳体24、36和46连接到主体16(并且彼此连接)。支架58和59可以在制造期间与主体16以及第一壳体24、第二壳体36和第三壳体46整体地形成。替代地，支架58和59(以及任何其它支架)可以单独形成，然后焊接或以其它方式固定到主体16以及第一壳体24、第二壳体36和第三壳体46上。在其它示例中，流动稳定器10可以包括更大、更少和/或不同的支架。作为示例，支架58和/或支架59可以由多个更小的互连支架或支架段形成。

如图3所示，壳体24、36和46按照同心布置彼此均匀地间隔开，然而在其它示例中，一个或多个壳体24、36和46的横截面直径可以增大或减小以最小化或最大化周围相邻壳体之间的空间。在任何情况下，流动稳定器10允许入口端18处的偏心率最大化，同时维持与机械强度设计的一致性以承受许多应用中涉及的高的力(high force)。同心出口20提供优选的流体流出口路径。流动稳定器10减小了管路(pipe)流动从偏心流向同心流过渡所需的距离。

在图5中，提供了根据本公开内容的教导构造的流动稳定器110的另一个示例。为了便于参考并且在可能的范围内，相同或相似的部件将保留与关于上面讨论的流动稳定器10概述的相同的附图标号，但是附图标号将增加100。流动稳定器110是类似于上面在许多方面中所描述的流动稳定器10，并且可以用在与流动稳定器10相同的布置中的控制阀14(诸如图1的控制阀14)中。然而，与具有以大致线性的方式倾斜的多个流动路径的流动稳定器10不同，流动稳定器110限定多个流动路径180A-180H，在流动稳定器110从入口端118延伸到出口端120时该多个流动路径180A-180H是弯曲的。沿着其相应轴线延伸的每一个壳体124、136和146都利用相邻的壳体124、136和146限定了至少一个弯曲的流动路径180A-180H。所示出的流动稳定器110的流动路径180A-180H以弯曲的方式相对于主体轴线从主体116的下部内表面165朝向主体116的上部内表面164倾斜。流动路径180A-180H随着流动稳定器110从第一端或入口端118处的偏心布置过渡到第二端或出口端120处的同心布置而倾斜。

现在转到图6和图7，流体稳定器10设置在图1的旋转阀14中，并且根据相对于图1中示出的旋转阀14的定向的俯视图进行描绘。图1、图6和图7的旋转阀14，在相关部分中，包括具有腔室73的阀体66、上游面表面61、下游面表面71、以及由在阀体66中被支撑(journaled)的短轴72A和72B操作的非轴对称打开阀塞或控制构件68。旋转阀14包括由密封环76保持就位的密封件74。密封环76通过适合的紧固件78(诸如通过螺栓、带帽螺钉、或其它适合的方式)保持在阀体66上。旋转阀14定位在管道(例如，管路)84的第一凸缘82和管道(例如，管路)88的第二凸缘86之间。在该示例中，使用紧固件78将旋转阀14夹持在凸缘82与凸缘86之间。围绕旋转阀14周向间隔开的紧固件78还可以将流动稳定器10夹持就位。在优选示例中，流动稳定器10包括环形凸缘90，环形凸缘90固定到主体16的最外表面，并且如此定位可以经由紧固件78将其夹持在旋转阀14与凸缘86之间。

通常，安装旋转阀14，使得当塞68处于关闭位置时塞68的外表面面向上游(图1中的左侧)。尽管旋转阀14可以以这种方式安装，但是旋转阀14优选地以反向流动配置进行安装，即，使得当旋转阀塞68处于关闭位置时旋转阀塞68的外表面面向下游(图1中的右侧)。在任一种情况下，本文所描述的流动稳定器10直接布置在非轴对称打开阀塞68的下游，以使得流动大致上轴对称并且减弱湍流中的流体噪声。此外，在所示出的示例中，如图7所示，在阀塞68打开时，流动稳定器10的下部内表面65被布置为在上部内表面64之前接收流体流动。

当旋转阀塞68关闭时，如图6所示，例如，流体流动F将抵靠旋转阀塞68的内表面。如图7所示，在阀塞68打开以允许来自阀体66的非轴对称流动时，流体将通过密封环76中的孔并进入由主体16和壳体24、36和46在流动稳定器的下部内表面65处形成的流动路径80A-H。最终，流体基本上将每一个壳体24、36和46(以及流动路径80A-80H中的每一个流动路径)从下部内表面65填充到流动稳定器10的上部内表面64，首先进入最小的壳体46，使得到流体离开流动稳定器10的时候，主体16和壳体24、36和46大致被填充，并且流体被转换成完全展开(developed)的管道流动(即，大致轴对称的流动)。在流体从流动稳定器10的入口端18轴向流动到出口端20时，流体的噪声将随着流体径向扩散并且通过其它壳体24、36和46而减弱。在旋转阀14下游的管道88中平滑过渡为轴对称流动处于降低的湍流度(reducedlevel of turbulence)，并且因此，对于气体和液体系统两者而言，噪声和系统振动都被最小化。消除了旋转阀14下游的管道88中的高速射流。相邻壳体中的气体的压力梯度被减小，有助于减小流体的湍流，并因此减少在下游管道88中引起的噪声和振动。

流动稳定器10可以以不同的方式安装，但仍然按照预期操作。作为示例，流动稳定器10可以安装在垂直管路中或按照一定角度进行安装。然而，非常优选的是，安装流动稳定器10，使得其最小壳体(在该示例中为第三壳体46)与旋转阀14的初始开口或非轴对称流动源对齐，使得来自开口的初始流动被引导到最小的壳体46中。已经发现流动稳定器10相对于阀塞68的定向产生最佳结果。

壳体中的每一个的壁和支架的壁都是有孔的(与作为实心体相反)，如在根据本公开内容的教导构造并在图8中描绘的流动稳定器210的另一个示例中最佳示出的。流动稳定器210被设置邻近阀体266的下游面表面271，并且在紧邻非轴对称流动源的尾部265的内部，例如由控制构件268的流动路径形成的急剧弯折或旋转阀214(例如，图1中的旋转阀14)。为了便于参考并且在可能的范围内，相同或相似的部件将保留与上面关于上面所讨论的流动稳定器10概述的相同的附图标号，但是附图标号将增加200。

如图所示，流动稳定器210可以包括五个壳体224、236、246、249和251，以及设置在壳体224、236、246、249和251之间的多个支架258。壳体224、236、246、249和251中的每一个都是有孔的，即具有形成在其中的孔204。作为示例，形成在壳体246中的孔204流体地连接壳体246的内表面246B和外表面246A。同样地，支架258中的每一个都是有孔的，即，具有形成在其中的孔200，其流体地连接由支架258分开的两个流动路径。孔200和孔204可以是均匀的或变化的和/或可以是各种形状(例如，圆形、三角形、菱形)和大小。作为示例，对于消声器而言，孔200和孔204的直径可以是大约1/8英寸并且高达1/4英寸，其中最大壳体的直径是大约18英寸。在迄今为止的测试中，已经利用1/8英寸直径的孔200、204获得了最佳结果，并且其中总开口面积是壳体的外表面面积的大约百分之四十(40％)。对于较大的消声器而言，例如具有大约24英寸外径的消声器，较厚的金属将用于壳体和较大的孔200、204(例如，将需要具有直径为3/8英寸或甚至1/2英寸的孔)。

如图所示，流动稳定器210包括在第一端218与第二端220之间延伸的多个流动路径280，并且孔200和孔204流体地连接相邻的流动路径280。例如，第一流动路径280G至少部分地由主体216、第一壳体224和设置在主体216与第一壳体224之间的两个不同的支架258限定。第二不同的流动路径280I至少部分地由第三壳体246和第四壳体249限定。流动路径280I通过第三壳体246和第四壳体249中的孔204以及支架258中的孔200的方式流体连接到相邻的流动路径280。

此外，应当理解的是，支架258相对于壳体224、236、246、249和251的位置可以或可以不均匀地分散，以在壳体之间获得期望的流动路径。另外，如图8所示，支架258相对于彼此成一定角度(或非平行)，但是在其它示例中，支架258可以是平行的，诸如图2-4的支架58的不同支架段。

现在转到图9，提供了根据本公开内容的教导构造的流动稳定器310的另一个示例。流动稳定器310以与上面所描述的流动稳定器10、110和210类似的方式操作，但与流动稳定器10、110和210不同，流动稳定器310不包括主体。为了便于参考，并且在可能的范围内，相同或相似的部件将保留与上面关于上面所讨论的流动稳定器10和旋转阀14概述的相同的附图标号，但是附图标号将增加200。

在图9中，流动稳定器310包括多个支架358，其可以通过焊接或本领域已知的其它方式直接连接到旋转阀314的尾部365的内壁369。此外，流动稳定器310可以经由下面另外详细描述的增材制造直接形成并与尾部365一体形成。

根据本公开内容的教导，壳体应当优选具有特征长度，其是包含非轴对称流动源的基部(诸如图1中的密封环76的基部)的特征入口孔尺寸的至少1.2倍。当壳体具有基座的特征入口孔尺寸的1.5至4倍的特征长度时，预期会有最佳结果。通常，密封环76和管道88具有相同的横截面配置，并且密封环76具有与管道88相同或更小的直径。

此外，尽管结合旋转阀14描述了流动稳定器10、110、210和310，但是应当理解的是，本公开内容的任何流动稳定器可以与其它控制阀(并且优选地其它旋转阀，诸如，分段球阀或蝶形阀)一起使用。对于蝶形阀而言，流动稳定器10、110、210或310可以例如适于包括两个偏心入口端和一个同心出口端。

制造本公开内容的流动稳定器10、110、210和310以有效地减少非轴对称排放阀下游的湍流并将非轴对称流动转换为大致轴对称的流动，即完全展开(developed)的管道流动。另外，本公开内容的流动稳定器10、110、210和310比传统的流动稳定器更容易制造且成本更低。

更具体地，流动稳定器10、110、210和310可以使用增材制造技术制造。增材制造技术可以是通过在材料上添加连续的材料层来构建三维物体的任何增材制造技术或工艺。增材制造技术可以由任何适合的机器或机器的组合来执行。增材制造技术通常可以涉及或使用计算机、三维建模软件(例如，计算机辅助设计、或CAD软件)、机器装备和分层材料。一旦产生CAD模型，机器装备可以从CAD文件和层中读取数据，或者以层合(layer-upon-layer)的方式添加连续的液体、粉末、片材(例如)层以制造三维物体。增材制造技术可以包括若干技术或工艺中的任何一种，诸如，立体光刻(“SLA”)工艺、熔融沉积建模(“FDM”)工艺、多喷射建模(“MJM”)工艺、选择性激光烧结(“SLS”)工艺、电子束增材制造工艺以及电弧焊增材制造工艺。在一些实施例中，增材制造工艺可以包括定向能量激光沉积工艺。这种定向能量激光沉积工艺可以由具有定向能量激光沉积能力的多轴计算机数控(“CNC”)车床执行。

尽管上面已经描述了各种实施例，但是本公开内容不旨限于此。可以对所公开的实施例做出仍然在所附权利要求的范围内的变化。

Claims (20)

1.一种控制阀，其包括：

阀体，所述阀体包括从所述阀体的上游面表面延伸到所述阀体的下游面表面的大致轴向的流体流动路径，所述阀体具有腔室和设置在所述腔室内的控制构件，以控制通过所述阀体的流体流动；以及

流动稳定器，所述流动稳定器被设置为邻近所述阀体的下游面表面，所述流动稳定器包括多个嵌套壳体，并包括：

外壳体，所述外壳体具有外壳体轴线、第一端和第二端；以及

第一内壳体，所述第一内壳体至少部分地设置在所述外壳体内，

所述第一内壳体具有轴线、第一端和第二端，并且

其中，所述第一内壳体的轴线相对于所述外壳体的轴线成角度。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述流动稳定器还包括第二内壳体，所述第二内壳体至少部分地设置在所述外壳体内并且至少部分地设置在所述第一内壳体内，所述第二内壳体具有轴线、第一端和第二端，其中，所述第二内壳体的轴线相对于所述外壳体的轴线成角度。

3.根据权利要求2所述的控制阀，其中，所述流动稳定器还包括第三内壳体，所述第三内壳体至少部分地设置在所述外壳体内并且至少部分地设置在所述第二内壳体内，所述第三内壳体具有轴线、第一端和第二端，其中，所述第三内壳体的轴线相对于所述外壳体的轴线成角度。

4.根据权利要求1所述的控制阀，其中，所述外壳体包括尾部。

5.一种适于被设置在控制阀的出口通道中的流动稳定器，所述流动稳定器包括：

主体，所述主体具有主体轴线、第一端和第二端；

第一壳体，所述第一壳体至少部分地设置在所述主体内，所述第一壳体具有轴线、第一端和第二端；

其中，所述第一壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度。

6.根据权利要求5所述的流动稳定器，还包括第二壳体，所述第二壳体至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第一壳体内，所述第二壳体具有轴线、第一端和第二端，其中，所述第二壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度。

7.根据权利要求6所述的流动稳定器，还包括第三壳体，所述第三壳体至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第二壳体内，所述第三壳体具有轴线、第一端和第二端，其中，所述第三壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度。

8.根据权利要求7所述的流动稳定器，其中，所述主体具有圆柱形内部表面，所述圆柱形内部表面限定至少部分地设置在所述主体的所述内部部分内的主体内部部分、所述第一壳体、所述第二壳体以及所述第三壳体。

9.根据权利要求6所述的流动稳定器，其中，所述第一壳体的横截面形状从所述第一壳体的第一端到所述第一壳体的第二端是环形的，并且其中，所述第二壳体的横截面形状从所述第二壳体的第一端到所述第二壳体的第二端是环形的。

10.根据权利要求6所述的流动稳定器，其中，沿着所述第一壳体的轴线延伸的所述第一壳体和沿着所述第二壳体的轴线延伸的所述第二壳体限定至少一个线性的流动路径，并且其中，所述至少一个线性的流动路径从所述主体的下部内表面朝向所述主体的上部内表面相对于所述主体的轴线倾斜。

11.根据权利要求6所述的流动稳定器，其中，沿着所述第一壳体的轴线延伸的所述第一壳体和沿着所述第二壳体的轴线延伸的所述第二壳体限定至少一个弯曲的流动路径，并且其中，所述至少一个弯曲的流动路径从所述主体的下部内表面朝向所述主体的上部内表面相对于所述主体的轴线倾斜。

12.根据权利要求6所述的流动稳定器，还包括在所述主体的第一端与所述主体的第二端之间延伸的多个流动路径。

13.根据权利要求12所述的流动稳定器，其中，所述多个流动路径中的第一路径至少部分地由所述主体和所述第一壳体限定，并且所述多个流动路径中的第二路径至少部分地由所述第一壳体和所述第二壳体限定。

14.根据权利要求12所述的流动稳定器，还包括使所述多个流动路径分离的多个支架，其中，所述多个支架中的第一支架连接所述主体和所述第一壳体，并且所述多个支架中的第二支架连接所述第一壳体和所述第二壳体，其中，所述多个支架在所述主体的第一端与所述主体的第二端之间延伸。

15.根据权利要求14所述的流动稳定器，其中，所述多个支架中的至少一个支架是有孔的。

16.一种适于被设置在控制阀的出口通道中流动稳定器，所述流动稳定器包括：

主体，所述主体延伸并具有轴线、第一端和第二端；

第一壳体，所述第一壳体至少部分地设置在所述主体内，所述第一壳体具有轴线、第一端和第二端；以及

第二壳体，所述第二壳体至少部分地设置在所述主体内并且至少部分地设置在所述第一壳体内，所述第二壳体具有轴线、第一端和第二端；

第一支架，所述第一支架与所述主体和所述第一壳体整体地形成；

第二支架，所述第二支架与所述第一壳体和所述第二壳体整体地形成；

其中，所述第一壳体的横截面形状从所述第一壳体的第一端到所述第一壳体的第二端是环形的，

其中，所述第二壳体的横截面形状从所述第二壳体的第一端到所述第二壳体的第二端是环形的。

17.根据权利要求16所述的流动稳定器，其中，所述第一壳体和所述第二壳体在所述第一壳体的第一端处和所述第二壳体的第一端处彼此同心地对齐，并且其中，所述第一壳体和所述第二壳体在所述第一壳体的第二端处和所述第二壳体的第二端处彼此偏心地对齐。

18.根据权利要求16所述的流动稳定器，其中，所述第一壳体的轴线相对于所述主体的轴线成角度，并且所述第二壳体的轴线相对于所述主体的轴线和所述第一壳体的轴线成角度。

19.根据权利要求16所述的流动稳定器，其中，所述第一支架和所述第二支架是平行的。

20.根据权利要求16所述的流动稳定器，其中，所述第一支架和所述第二支架相对于彼此成角度。