CN1149392C - 与压力变送器一起使用的复式接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及与测量工艺流体压力的压力传感变送器一起使用的一种复式接头(10)，这种复式接头包括：一个接头本体，它包括一个具有入口表面(14)的第一侧面构件(12)和具有出口表面(22)的横向构件(20)，横向构件(20)的出口表面(22)适于直接安装在压力传感变送器上，第一侧面构件和横向构件相互基本成直角设置；在第一侧面构件(12)上的第一和第二入口(16，18)，其适于连接于工艺流体；在出口表面(22)上的第一和第二出口(26，28)，其适于连接于压力传感变送器；在接头本体中连接于所述入口(16，18)和出口(26，28)之间的通道；其中，入口表面的平面不平行于出口表面的平面。

Description

与压力变送器一起使用的复式接头
技术领域
本发明涉及测量代表一种工艺的工艺变量的现场安装的测量变送器。更具体来说，本发明涉及一种与变送器一起使用的复式接头，其用于将变送器连接于工艺流体，以便将流体压力传递至压差传感装置。
背景技术
使用凸缘管接头和阀门复式接头将工艺导管连接于压力变送器一直是工业标准作法。复式接头将输送加压流体的工艺导管连接于压力变送器上的凸缘表面。H形复式接头往往用在导管和变送器凸缘之间。过去复式接头一般具有一个用于接纳工艺流体的入口表面，其与连接于变送器的出口表面相对。换言之，入口表面平行于出口表面。另外，复式接头与另外的凸缘或接头板一起使用，以便连接变送器或工艺导管。这些组件大而笨重、占据空间且具有许多接头和连接装置，从而易于引起流体的泄漏，在安装中不能提供灵活性。
另外，某些变送器的应用场合在变送器使用过程中具有特殊要求，从而使复式接头必须满足要求。例如，在天然气工业中，测量精度至关重要，当安装复式接头时必须加以考虑。在粉末工业中，工艺校准很重要，在安装复式接头时也必须加以考虑。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于将压力变送器连接于工艺导管的节约空间的复式接头，其可以防止泄漏，在安装和使用中要求灵活及简便。
按照本发明，与测量工艺流体压力的压力传感变送器一起使用的一种复式接头，这种复式接头包括：一个接头本体，它包括一个具有入口表面的第一侧面构件和具有出口表面的横向构件，横向构件的出口表面适于直接安装在压力传感变送器上，第一侧面构件和横向构件相互基本成直角设置；在第一侧面构件上的第一和第二入口，其适于连接于工艺流体；在出口表面上的第一和第二出口，其适于连接于压力传感变送器；在接头本体中连接于所述入口和出口之间的通道；其中，入口表面的平面不平行于出口表面的平面。
出口表面包括分别与第一和第二入口流体连通的第一和第二出口。隔离阀有选择地使出口与入口隔离。在一个实施例中，一个平衡阀有选择地将第一出口连接于第二出口，一个通气阀有选择地使第一出口和第二出口连通于大气。在另一个实施例中，使用了两个平衡阀及通气阀。
在本发明的一个实施例中，在连接于横向构件的与第一侧面构件相对的另一侧面构件上的一个相反表面，与入口表面相反，其中入口表面、横向构件和相反表面构成一个“H”形结构。
在本发明的另一个实施例中，入口表面的平面基本垂直于出口表面的平面。
在本发明的另一个实施例中复式接头包括连接于第一出口的第一平衡通道、连接于第二出口的第二平衡通道和可选择地使第一平衡通道与第二平衡通道相连接的平衡腔。
在本发明的另一个实施例中，在一个第一闭锁腔平面中且设置在横向构件中的第一闭锁腔，所述第一闭锁腔平面在横向构件(20)的第一侧上，其中，第一闭锁腔直接与第一入口和第一出口相连通；以及在一个第二闭锁腔平面中且设置在横向构件中的第二闭锁腔，所述第二闭锁腔平面在横向构件(20)的与第一侧相对的第二侧上，其中，第二闭锁腔直接与第二入口和第二出口相连通。
在本发明的另一个实施例中，复式接头包括第一和第二平衡腔，其中，第一平衡腔与第一出口连通，第二平衡腔与第二出口连通。
在本发明的另一个实施例中，第一平衡腔适于在其中接纳第一阀，以便可选择地使第一出口和第二平衡腔及一个通气孔中的至少一个之间形成连通；以及第二平衡腔适于在其中接纳第二阀，以便可选择地在第二出口和第一平衡腔及通气孔中的至少一个之间形成连通。
在本发明的另一个实施例中，复式接头适于接纳一个第一阀，以便可选择地在第一入口和第一出口之间形成流体连通。
在本发明的另一个实施例中，复式接头包括一条入口通道和一条出口通道，该入口通道在第一入口和第一阀之间延伸且具有一条基本平行于第一阀的轴线的轴线，该出口通道在第一阀和第一出口之间延伸且具有一条与第一阀的轴线成锐角的轴线。
在本发明的上述“H”形结构的实施例中，所述相反部分包括安装孔，以便安装在一个支承件上。
在本发明的上述“H”形结构的实施例中，所述第一侧面构件包括安装孔，以便安装在一个支承架上。
附图说明
图1是体现本发明特征的复式接头的立体图；
图2是图1所示复式接头的另一立体图；
图3是图1所示复式接头的第一端视图；
图4是图1所示复式接头的第二端视图；
图5是图1所示复式接头的第三端视图；
图6是图1所示复式接头的第四端视图；
图7是图1所示复式接头的横剖图；
图8是图1所示复式接头的第一侧视图；
图9是图1所示复式接头的第二侧视图；
图10是图1所示复式接头的另一横剖图；
图11是图1所示复式接头的示意流程图；
图12是图1所示复式接头的侧视图，表示与变送器和工艺导管的连接；
图13是体现本发明特征的另一复式接头的立体图；
图13A是图13所示复式接头的另一立体图；
图14是体现本发明特征的另一复式接头的立体图；
图15是图14所示复式接头的横剖图；
图16是体现本发明特征的另一复式接头及变送器和工艺导管的立体图；
图17是图16所示复式接头的另一立体图；
图18是图16所示复式接头的平面图；
图19是图16所示复式接头的示意流程图。
具体实施方式
按照本发明的一个复式接头表示在图1-12中，总体标号为10。如图1和2所示，复式接头10最好为一个铸件，具有“H”形横剖面，其包括第一构件12、第二构件20和第三构件46。第一和第三构件12，46用作侧向部分，而第二构件20用作其间的横向部分。一般来说，平面的第一构件12包括一个入口表面14。入口表14设有第一入口16和第二入口18。
平面的第二构件20基本垂直于第一构件12，并在第一构件上直立。第二构件20包括一个出口表面22，以及一个与出口表面22基本相对且平行的平衡阀表面24。出口表面22设有第一出口26和第二出口28，出口26和28相隔大约1.3英寸(3.3cm)(德国工业标准)，并适于直接连接于与本申请共同转让的美国专利Des.317,266号所示的那种共面变送器。然而，普通的变送器却具有21/8英寸(5.4cm)(德国工业标准)的间隔。平衡阀表面24设有一个具有一平衡腔32的凸台30。第二构件20还具有第一周壁34和第二周壁36。第一周壁34设有一个内有第一闭锁腔40的凸台38。第二周壁36设有一个内有第二闭锁腔44的凸台42。
基本为平面的第三构件46垂直于第二构件20且基本平行于第一构件12。第三构件46包括一个与入口表面14相对的通气表面48。通气表面48设有第一通气孔50和第二通气孔52。在一个优选实施例中，通气孔50和52之间的间距为21/8英寸(5.4cm)(德国工业标准)。设有多个隔开的安装孔54。
图12表示连接于入口16，18的工艺导管56a，56b和连接于出口26，28的变送器壳体58。在校准过程中，流体最好沿在入口16，18处的箭头60所示的方向流入复式接头10，并在出口26或28或两者处流出复式接头10并流入变送器58，或者在通气孔50或52或两者处流向大气或其它处所或压缩源。复式接头10装在支架61上，由其支承。
也如图3所示，第一构件12是矩形的，入口16，18为在基本平的入口表面14上的凹部。入口16，18最好设在出口表面22和平衡阀面24的平面之间。安装孔54穿过第一构件12。
入口16和16最好设有螺纹以接纳设有螺纹的、含有加压工艺流体的低压和高压导管。两导管56直接连接于入口16，18。但是，显然其它连接结构如在导管56a，56b和复式接头10之间的连接组件也是可行的。入口16，18隔开大约21/8英寸的距离，这是有关导管间距的工业标准。
如图4所示，第三构件46也是矩形的，基本与第一构件12尺寸相同。通气孔50，52是在基本平的通气表面48上的凹部，最好与表面48垂直。通气孔50，52设在由出口表面22和平衡阀表面24构成的平面之间。安装孔54穿过第三构件46，并垂直于该表面。通气孔50，52最好设有螺纹以接纳阀或类似装置。另外，另一复式接头也可连接于通气孔使变送器可以叠置。
如图5和6所示，基本呈圆筒形的闭锁腔40，44分别为在凸台38，42中的设有螺纹的凹部。闭锁腔40，44适于接纳闭锁阀，这将在下文描述。
图7表示第二构件20的横剖面。第一通道在第二构件20内并提供了从第一入口16至第一闭锁腔40和第一通气孔50的连通。第一通道62也提供了在第一孔64处与第一出口26的连通。第二通道66也在第二构件20内并提供了从第二入口18至第二闭锁腔44和第二通气孔52的连通。第二通道66也在第二孔68处提供了与第二出口28的连通。孔64，68的定位提供了最大排出的可能性。在闭锁腔40，44中的闭锁阀70，72有选择地打开或闭合即“闭锁”与入口16，18的连通。通气阀74，76有选择地打开或闭合通道62，66与大气的连通。
如图8所示，平衡阀表面24具有一凸台30，作为其中的一个设有螺纹的凹部，该凸台具有一个基本呈圆筒形的平衡腔32。平衡腔32包括一个穿过第二构件20进入出口26，28的平衡孔78，如图9所示。出口26，28相对于变送器58的入口部分是密封相容的。这种密封相容性是由于绕出口16，18设置的密封环(未画出)并借助安装孔54的定位形成的，安装孔54与变送器58上相应安装孔的位置相配合，以接纳安装螺栓59。这种密封接合必须是完全密封的，以便提供所需的变送器测量精度。
图10表示第二构件20的横剖面。除通道62，66以外，第二构件20还包括平衡通道80，该通道通过平衡腔32提供出口26和28之间的连通。平衡腔32中的平衡阀82有选择地打开和闭合出口26和28之间的连通。
闭锁阀70，72、通气阀74，76和平衡阀82是一种公知的隔离阀，它包括设置在构件内并承载阀件的一个阀杆部分。阀可以有相同的结构，每个阀在阀杆内的自由端承载一个圆锥形或球形的阀件。每个阀也具有一个从复式接头10伸出的驱动杆。每根驱动杆的自由端可设有一个平柄，这是本专业所公知的。
在一种推荐的操作方式中，高压工艺流通过导管56a，56b之一连至第一入口16，低压工艺流通过导管56a，56b中的另一个连至第二入口18。因此，变送器58的高压流通道连接于第一出口26，变送器58的低压流通道连接于第二出口28。
图11中示意地画出了复式接头10。为了实现高压工艺流入口与高压流通道的直接连通，闭锁阀70打开，而闭锁阀72、通气阀74、76及平衡阀82闭合。为了实现平衡的压力，从而使低压工艺流体被导向高压及低压通道，闭锁阀72和平衡阀82打开，而闭锁阀70及通气阀74和76闭合。为了实现平衡的压力，从而使高压工艺流体被导向高压和低压传感器，闭锁阀70及平衡阀82打开，而闭锁阀72及通气阀74和76闭合。为了实现高、低压工艺流体都在复式接头10处通气，从而使变送器58处的压差为零，所有的阀均打开。为了使出口26和28处压力为零，闭锁阀70、72闭合，通气阀74、76打开。
图13和13A表示本发明另一实施例的复式接头10a，图中其它类似的零件使用类似的标号。通气孔90、92在周壁34和36上凹下，而不是在第三构件46上凹下、通气孔90、92最好设有螺纹以接纳如上所述公知结构的阀或类似装置。
图14表示反映本发明特征的另一种复式接头10b，图中类似的零件使用类似的标号。周壁34和36上分别设有带螺纹的凹孔，作为通气腔93和94。通气腔93和94分别与闭锁腔40、44连通，并适于接纳通气阀95、96或类似装置。第三构件46包括端部97，其上设有通气孔98a、98b。
图15是沿图14中15-15线的复式接头10b的横剖图，表示其中的通道。入口16、18分别通过通道100、102与闭锁腔40、44连通。闭锁腔40、44分别通过通道104、106与通气腔93、94连通。另外，通气腔93、94分别通过通道108、109与通气孔98a、98b连通。通气孔98a，98b则与大气连通。
图16是反映本发明特征的另一种复式接头10c的立体图，表示出工艺导管56a、56b及变送器58，图中相似的零件使用相似的标号。入口16、18适于接纳工艺导管56，出口26、28适于接纳变送器58。周壁34、36分别设有凸台120、122，其上分别具有闭锁腔126、128。闭锁腔126、128分别适于接纳阀132、134或类似装置。
图17是复式接头10c的立体图，但是相对于图16是倒置的。平衡阀表面140设有凸台142、144，其内分别具有平衡腔146、148。平衡腔146、148适于接纳阀150、152或类似装置。周壁34包括适于接纳阀156或类似装置的通气腔154，第三构件46在端部160上只有一个通气孔158。
图18是与图16相同定向的复式接头10c的平面图，用虚线表示通道。入口16、18分别通过通道170、172与闭锁腔126、128连通。闭锁腔126、128分别通过通道174、176与出口26、28连通。出口26、28分别通过通道178、180与平衡腔146、148连通。平衡腔146、148相互连通，并通过通道182与通气腔154连通。通气腔154通过通道184与通气孔158连通，通气孔158则与大气连通。
图19中示意地画出复式接头10。在一种推荐的操作方式中，高压工艺流通过导管56a、56b之一连接于第一入口16，低压工艺流通过导管56a、56b中的另一个连接于第二入口18。因此，变送器58的高压流通道连接于第一出口26，变送器的低压流通道连接于第二出口28。为了实现高压工艺流与高压流通道与高压工艺流的入口的直接连通，闭锁阀132打开，而闭锁阀134、通气阀156和平衡阀150、152闭合。为了实现一种与高压流通道相似的，但是低压流通道通气的状态，阀152和156打开。为了实现低压工艺流与低压流通道的直接连通，闭锁阀134打开，而闭锁阀132、通气阀156和平衡阀150、152闭合。为了实现与低压流通道相似但高压流通道通气的状态，阀150、156是打开的。为了实现平衡的压力，从而将低压工艺流体导向高、低压通道，闭锁闭134和平衡阀150、152打开，而闭锁阀132和通气阀156闭合。为了实现平衡的压力，从而将高压工艺流体导向高、低压传感器，闭锁阀132和平衡阀150、152打开，而闭锁阀134和通气阀156闭合。为了实现高、低压工艺流体都在复式接头10通气，从而使变送器58处的压差为零，全部阀都是打开的。为了在出口26和28压力为零，闭锁阀130、134闭合，通气阀156和平衡阀150、152打开。在正常工作中，闭锁阀132、134和通气阀156打开。借助平衡阀150、152的工艺泄漏是通过通气阀156通气的，并不影响相反侧的出口26或28，因而提供了更精确的计量。
前述的本发明各实施例具有许多优点。这些优点包括复式接头可以使较新的“共面”变送器替代以前由普通变送器占据的安装位置。许多较老式的设备用来容纳具有“ H”形凸缘的普通变送器，在孔道间有较宽的间距。另外，有些设备如果不改造现有的导管等就不易安装为共面变送器的其它复式接头。本发明的复式接头使现有设计与德国工业标准的间距相结合，从而减少了设备总成本，并提供了便利。
本发明的复式接头提供了适于安装在刚性支承件上的若干表面。另外，垂直安装在工艺导管上的变送器“直角”结构在变送器安装时提供了更大的灵活性。例如，图12所示的复式接头10可以被端对端地翻转，因此，出口26和28面对地面地板，变送器将被倒置。因此，根据设备的间距限制，变送器能够以不同的方向安装。
凸缘的一个推荐实施例要求入口表面14面对地面或地板，其中，第二出口28的定向使第二孔68在第二出口28的“顶上”。这使出口28中的气泡可以直接浮至通气孔52，离开变送器，从而提高传感器精度。这种复式接头无需凸缘和连接组件，从而减少泄漏通路，可防止泄漏发生。复式接头10-10b特别适用于粉末工业。复式接头10c特别适用于天然气工业。但是，本发明的复式接头并不局限于某种特定的应用。
虽然已结合推荐实施例详述了本发明，但是，本专业技术人员懂得在形式和细节上可作各种变化而并不超出本发明的范围。

Claims (11)

1.与测量工艺流体压力的压力传感变送器一起使用的一种复式接头(10)，这种复式接头包括：
一个接头本体，它包括一个具有入口表面(14)的第一侧面构件(12)和具有出口表面(22)的横向构件(20)，横向构件(20)的出口表面(22)适于直接安装在压力传感变送器上，第一侧面构件和横向构件相互基本成直角设置；
在第一侧面构件(12)上的第一和第二入口(16，18)，其适于连接于工艺流体；
在出口表面(22)上的第一和第二出口(26，28)，其适于连接于压力传感变送器；
在接头本体中连接于所述入口(16，18)和出口(26，28)之间的通道；
其中，入口表面的平面不平行于出口表面的平面。
2.如权利要求1所述的复式接头(10)，其特征在于：在横向构件(20)的与所述第一侧面构件(12)相对的另一侧面构件(46)上的一个相反表面(48)，与入口表面(14)相反，其中入口表面(14)、横向构件(20)和相反表面(48)构成一个“H”形结构。
3.如权利要求1或2所述的复式接头，其特征在于：入口表面(14)的平面基本垂直于出口表面(22)的平面。
4.根据权利要求1所述的复式接头(10)，其特征在于：它包括
连接于第一出口(26)的第一平衡通道(62)、连接于第二出口(28)的第二平衡通道(66)和可选择地使第一平衡通道(62)与第二平衡通道(66)相连接的平衡腔(32)。
5.根据权利要求1所述的复式接头(10)，其特征在于还包括：
在一个第一闭锁腔平面中且设置在横向构件(20)中的第一闭锁腔(40)，所述第一闭锁腔平面在横向构件(20)的第一侧上，其中，第一闭锁腔(40)直接与第一入口(16)和第一出口(26)相连通；以及
在一个第二闭锁腔平面中且设置在横向构件(20)中的第二闭锁腔(44)，所述第二闭锁腔平面在横向构件(20)的与所述第一侧相对的第二侧上，其中，第二闭锁腔(44)直接与第二入口(18)和第二出口(28)相连通。
6.根据权利要求1所述的复式接头(10)，其特征在于：它包括
第一和第二平衡腔(146，148)，其中，第一平衡腔(146)与第一出口(26)连通，第二平衡腔(148)与第二出口(28)连通。
7.根据权利要求6所述的复式接头(10)，其特征在于：
第一平衡腔(146)适于在其中接纳第一阀(150)，以便可选择地使第一出口(26)和第二平衡腔(148)及一个通气孔(158)中的至少一个之间形成连通；以及
第二平衡腔(148)适于在其中接纳第二阀(152)，以便可选择地在第二出口(28)和第一平衡腔(146)及通气孔(158)中的至少一个之间形成连通。
8.根据权利要求1所述的复式接头(10)，其特征在于：所述复式接头适于接纳一个第一阀(70)，以便可选择地在第一入口(16)和第一出口(26)之间形成流体连通。
9.根据权利要求8所述的复式接头(10)，其特征在于：它包括一条入口通道和一条出口通道，该入口通道在第一入口(16)和第一阀(70)之间延伸且具有一条基本平行于第一阀(70)的轴线的轴线，该出口通道在第一阀(70)和第一出口(26)之间延伸且具有一条与第一阀的轴线成锐角的轴线。
10.根据权利要求2所述的复式接头(10)，其特征在于：所述相反表面(48)包括安装孔(54)，以便安装在一个支承件上。
11.根据权利要求2所述的复式接头(10)，其特征在于：所述第一侧面构件(12)包括安装孔(54)，以便安装在一个支承架上。
CNB951964925A 1994-12-08 1995-12-05 与压力变送器一起使用的复式接头 Expired - Lifetime CN1149392C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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