CN117249271A - 阀和操作阀的方法 - Google Patents

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安德烈亚斯·德雷斯
马克·奥苏利文
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Abstract

阀可以包括自清洁特征件，该自清洁特征件可以被配置为使材料从阀的一部分至少部分地移位。这样的阀可以在压力交换器中使用。本申请还提供了一种操作阀的方法。

Description

阀和操作阀的方法
本申请是申请日为2019年11月8日、申请号为2019800738609、发明名称为“方法和包括冲洗特征件的阀”的中国发明专利申请的分案申请。
优先权益
本申请要求于2018年11月9日提交的序列号为62/758,340的美国临时专利申请“Valves Including One or More Flushing Features and Related Assemblies,Systems,and Methods(包括一个或更多个冲洗特征件的阀以及相关组件、系统和方法)”的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本公开内容的实施方式大体上涉及包括一个或更多个冲洗特征件的阀。更具体地，本公开内容的实施方式涉及用于从阀上移除碎屑或其他物体的一个或更多个冲洗特征件的阀，并且涉及相关的组件和相关的方法。在一些情况下，这样的阀可以在流体交换设备以及系统和方法中使用，该流体交换设备用于在流体之间交换特性(例如，压力)中的一种或更多种。
背景技术
工业过程往往涉及液压系统，其包括泵、阀、叶轮等。泵、阀和叶轮可以用于控制在液压过程中使用的流体的流。例如，一些泵可以用于增加(例如，增压)液压系统中的压力，其他泵可以用于将流体从一个位置移动到另一位置。一些液压系统包括阀，以控制流体的流向。阀可以包括控制阀、球阀、闸阀、截止阀、止回阀、隔离阀、它们的组合等。
一些工业过程涉及使用腐蚀性流体、磨蚀性流体和/或酸性流体。这些类型的流体可能会增加液压系统的部件上的磨损量。增加的磨损可能导致增加的维护和修理成本，或者需要提前更换器材。例如，磨蚀性、腐蚀性或酸性流体可能会增加泵的内部部件诸如叶轮、轴、叶片、喷嘴等上的磨损。一些泵是可修复的，并且操作可能会选择更换磨损零件来修复磨损泵，这可能会造成磨损泵的停机时间延长，从而造成需要冗余泵或造成生产力下降。其他操作可以更换磨损泵，费用较高但停机时间减少。
石油和天然气行业中的完井作业往往涉及液压压裂(往往被称为压裂或致裂)，以增加岩层中石油和天然气的释放。液压压裂涉及在高压下将含有水、化学物质和支撑剂(例如沙子、陶瓷)的组合的流体(例如致裂流体、压裂流体等)泵送到井中。流体的高压增加了裂缝的大小和裂缝在岩层中的传播，释放出更多的石油和天然气，而支撑剂则在流体减压后防止裂缝闭合。压裂作业使用高压泵来增加压裂流体的压力。然而，压裂流体中的支撑剂由于其磨蚀性增加了高压泵的磨损和维护，并基本上降低了高压泵的运行寿命。
发明内容
不同的实施方式可以包括用于在流体之间交换压力的设备或系统。该设备可以包括罐和导向阀设备。罐可以包括：清洁侧，用于接收处于较高压力的清洁流体；和污浊侧，用于接收处于较低压力的井下流体(例如，压裂流体，钻探流体)。至少一个端口可以被定位为靠近至少一个罐的污浊侧，并限定流体通路。至少一个阀可以沿着至少一个端口的流体通路布置。阀可以被配置为进行以下中的至少一者：使井下流体能够进入罐；或者使井下流体能够离开罐。阀可以包括阀体、阀座、被配置为与阀座一起限定密封的阀构件、和至少一个冲洗特征件。冲洗特征件可以被配置为沿着与至少一个端口的流体通路至少部分地分离的另一流体通路向阀的阀座的至少一部分供应流体。冲洗特征件可以被配置为使材料从阀座至少部分地移位。导向阀设备可以被配置为选择性地使处于较高压力的清洁流体通过至少一个活塞与处于较低压力的井下流体连通，以便将井下流体加压至第二较高压力。
另一实施方式可以包括用于在流体之间交换压力的设备或系统。该设备可以包括：第一侧，用于接收处于较高压力的第一流体；和第二侧，用于接收处于较低压力的第二流体。该设备还可以包括至少一个端口和至少一个阀。端口可以被定位为靠近罐的第二侧，并限定第一流体通路。阀可以沿着端口的第一流体通路设置。阀可以被配置为进行以下中的至少一者：使第二流体能够进入罐；或者使第二流体能够离开罐。阀可以包括阀体、阀座、阀构件、和自清洁特征件。阀体可以限定第一流体通路的一部分。阀体还可以限定第二流体通路的一部分。阀构件可以被配置为与阀座一起限定密封。自清洁特征件可以被配置为沿第二流体通路向阀的阀座的至少一部分供应流体。自清洁特征件可以被配置为使材料从阀座或阀构件中的至少一个至少部分地移位。
另一实施方式可以包括阀。阀可以包括阀体、阀构件、至少一个冲洗特征件。阀体可以具有被限定为经过阀体的流体管路。阀体可以包括座部部分。阀构件可以耦接至阀体。阀构件可以相对于阀体可移动，以便至少部分地阻塞流体管路。冲洗特征件可以被配置为沿着与阀体的流体通路至少部分地分离的另一流体通路向阀的至少一部分供应流体。冲洗特征件可以被配置为使材料从阀至少部分地移位。
另一实施方式可以包括用于在至少两个流体流之间交换压力的系统。该系统可以包括如上所述的压力交换设备和用于向压力交换设备供应清洁流体的至少一个泵。
另一实施方式可以包括控制操作阀的方法。该方法可以包括沿被限定经过阀体的流体管路使流体流经阀体；通过使阀构件朝向由阀体限定的阀座移动，至少部分地阻塞经过阀体的流体流；以及通过使用至少一个冲洗特征件来沿着与阀体的流体通路至少部分地分离的另一流体通路向阀中靠近阀座的至少一部分供应流体，从而使材料从阀至少部分地移位。
附图说明
尽管本说明书随附有特别地指出且明确要求保护被视为本公开内容的实施方式的权利要求书，但根据结合附图阅读时本公开内容的实施方式的下列描述，可以更容易地确定本公开内容的实施方式的不同特征和优点，在附图中：
图1是根据本公开内容的一实施方式的液压压裂系统的示意图；
图2是根据本公开内容的一实施方式的流体交换设备的截面图；
图3A是根据本公开内容的一实施方式的、处于第一位置的控制阀的截面图；
图3B是根据本公开内容的一实施方式的、处于第二位置的控制阀的截面图；
图4是根据本公开内容的一实施方式的流体处理设备的一部分中的阀的截面图；
图5是根据本公开内容的一实施方式的流体处理设备的一部分中的阀的放大截面图。
具体实施方式
本文呈现的图示并不意指是任何特定流体交换器或其部件的实际视图，而仅是被采用以描述例示性实施方式的理想化表述。附图不一定是按比例绘制的。附图之间共有的元件可以保留相同的附图标记。
如本文所使用的，关系术语诸如“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”等通常是为了清楚且方便地理解本公开内容和附图，并不意指或取决于任何特定的偏好、定向或顺序，除非上下文另有明确指出。
如本文所使用的，术语“和/或”意指并包括一个或更多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
如本文所使用的，术语“竖向”和“侧向”是指附图中所描述的定向。
如本文所使用的，涉及给定参数的术语“基本上”或“约”意指并包括在一定程度上本领域技术人员将理解的给定的参数、特性或状况符合较小变化程度，诸如在可接受的制造公差内。例如，基本上符合的参数可以是至少90％符合、至少95％符合、至少99％符合、或者甚至100％符合。
如本文所使用的，术语“流体”可以意指并包括任何类型和成分的流体。流体可以采取液体形式、气体形式或它们的组合，并且在一些情况下可以包括一些固体材料。在一些实施方式中，流体可以在如本文所述的冷却或加热过程期间在液体形式和气体形式之间转换。在一些实施方式中，术语流体包括气体、液体和/或液体与固体的可泵送混合物。
本文所描述的大体上涉及用于控制沿流体导管的流体路径(例如，靠近流体进口和/或出口)的流体流的阀。这类阀(例如，止回阀、球型阀等)可以在管道系统诸如在压裂过程、发电厂、锅炉应用等中使用的管道系统中实施，其中期望的是使阀来限制(例如，防止)某些类型的流体流。例如，阀可以在回流情况下限制流体流，以避免对实施该阀的系统的相关联部件造成损害，或者甚至避免系统中的灾难性故障。
要注意的是，尽管本文主要参照止回阀(例如，摆动式或倾斜式止回阀、直列式止回阀、活塞式止回阀、截止式止回阀、升降式止回阀、单向止回阀、双向或更多向止回阀等)来讨论本公开内容的实施方式，本公开内容的其他实施方式可以包括用于其他类型阀诸如例如旋塞阀、球阀、截止阀或球型阀、角阀、蝶型阀以及闸阀的多个座部。
本公开内容的实施方式可以涉及例如用于在流体之间交换一个或更多种特性的交换设备(例如，压力交换器)中使用的阀。这样的交换器(例如，压力交换器)有时被称为“流动功交换器”或“等压设备”，并且是用于将压力能量从相对高压的流动流体系统交换到相对低压的流动流体系统的机器。
这样的阀的其他实施方式可以在任何其他合适的流体处理应用中使用。
在一些工业过程中，在操作的某些部分中需要升高压力以达到期望的结果，之后经加压的流体被减压。在其他过程中，在过程中使用的一些流体在高压下可用，而其他流体在低压下可用，并且期望在这两个流体之间交换压力能量。因此，在一些应用中，如果可以在两个流体之间有效地转移压力，就可以实现经济上的极大改善。
在一些实施方式中，本文公开的交换器可能类似于并包括在1998年8月25日颁发的Shumway的美国专利5,797,429中公开的压力交换器的不同部件和配置，该专利的公开内容通过引用全部并入本文。
尽管本公开内容的一些实施方式被描述为作为两个或更多个流体之间的压力交换器被使用和被采用，但本领域技术人员将理解的是，本公开内容的实施方式可以用于其他实现方式，诸如例如，在一个或更多个流体和/或两个或更多个流体的混合物之间交换其他特性(例如，温度、密度等)和/或成分。
在一些实施方式中，压力交换器可以用于在流体——该流体有可能损坏移动部件(例如，磨蚀性流体、腐蚀性流体、酸性流体等)——需要高压的过程中保护移动部件(例如，泵、阀、叶轮等)。
例如，根据本公开内容的实施方式的压力交换设备可以在与烃有关的过程诸如液压压裂或其他钻探作业(例如，地下井下钻探作业)中实施。
如上所述，石油和天然气行业中的完井作业往往涉及液压压裂、钻探作业、或使用高压泵来增加井下流体(例如，意在被引导到地下地层或井眼中的流体，诸如压裂流体、钻探流体、钻探泥浆)的压力的其他井下作业。这些流体中产生泥浆的支撑剂、化学物质、添加剂等往往会增加高压泵的磨损和维护。
在一些实施方式中，液压压裂系统可以包括液压能量转移系统，该液压能量转移系统在第一流体(例如，清洁流体，诸如部分(例如，大部分)或基本上不含支撑剂的流体或压力交换流体)和第二流体(例如，压裂流体，诸如含支撑剂的流体、磨蚀性流体或污浊流体)之间转移压力。这样的系统可以至少部分地(例如，基本上、主要地、完全地)将高压第一流体与第二污浊流体隔离，同时仍然能够用高压第一流体对第二污浊流体进行加压，而不必使第二污浊流体直接经过泵或其他加压设备。
尽管本文讨论的一些实施方式可能针对压裂作业，但在另外的实施方式中，本文所公开的交换器系统和设备可以用于其他作业。例如，本文所公开的设备、系统和/或方法可以用于其他井下作业，诸如例如，井下钻探作业。
图1例示了液压压裂系统100的一实施方式的系统图，该液压压裂系统利用了在第一流体流(例如，清洁流体流)和第二流体流(例如，压裂流体流)之间的压力交换器。尽管没有明确描述，但应该理解的是，系统100的每个部件可以直接连接到或通过流体导管(例如，管道)耦接到相邻的(例如，上游或下游)部件。液压压裂系统100可以包括用于对第一流体流加压的一个或更多个设备，诸如例如，压裂泵102(例如，往复泵、离心泵、涡旋泵等)。系统100可以包括多个压裂泵102，诸如至少两个压裂泵102、至少四个压裂泵102、至少十个压裂泵102、至少十六个压裂泵、或至少二十个压裂泵102。在一些实施方式中，压裂泵102可以在高压下向压力交换器104提供来自流体源101的相对地且基本上清洁的流体。在一些实施方式中，流体可以分别提供给每个泵102(例如，以并行配置)。在泵102中加压后，高压清洁流体110可以被合并，并且传输到压力交换器104(例如，以串行配置)。
如本文所使用的，“清洁”流体可以描述至少部分地或基本上没有(例如，基本上完全没有或完全没有)通常在井下流体中发现的化学物质和/或支撑剂的流体，以及“污浊”流体可以描述至少部分地含有通常在井下流体中发现的化学物质和/或支撑剂的流体。
压力交换器104可以将压力从高压清洁流体110传递到低压压裂流体(例如，压裂流体112)，以提供高压压裂流体116。清洁流体在将压力传输给低压压裂流体112之后可以作为低压流体114从压力交换器104排出。在一些实施方式中，低压流体114可以是除了少量可能在压力交换器104中从压裂流体112传到低压流体114的化学物质和/或支撑剂之外，基本上没有化学物质和/或支撑剂的至少部分地或基本上清洁的流体。
在一些实施方式中，压力交换器104可以包括一个或更多个压力交换器设备(例如，并行运行)。在这样的配置中，高压输入可以被分离并提供给压力交换器设备中每一者的输入端。当高压压裂流体离开压力交换器104时，压力交换器设备中的每一者的输出可以被合并。例如，且如上面参考图1所讨论的，压力交换器104可以包括并行运行的两个或更多个(例如，三个)压力交换器设备。如所示的，压力交换器104可以设置在可以相对容易地安装于压裂井现场和从压裂井现场移除的移动平台(例如，卡车拖车)上。
低压清洁流体114在从压力交换器104排出后可以行进至并被收集在混合腔室106(例如，搅拌器单元、混合单元等)中。在一些实施方式中，低压流体114可以在混合腔室106中被转换(例如，修改、转变等)为低压压裂流体112。例如，可以在混合腔室106中向低压清洁流体114添加支撑剂，以形成低压压裂流体112。在一些实施方式中，低压清洁流体114可以作为废弃物排出。
在许多液压压裂作业中，在压裂流体112被排放到井下之前，可以使用单独的过程来加热压裂流体112(例如，以确保压裂流体中支撑剂的适当混配)。在一些实施方式中，使用低压清洁流体114来生产压裂流体112可以省去加热压裂流体的步骤。例如，由于压裂泵102对高压清洁流体110进行加压，低压清洁流体114可能已经处于升高的温度。在将已经被泵102加热的高压清洁流体112中的压力转移后，现在的低压清洁流体114在从压力交换器104传到混合腔室106时保留了至少一部分热能。在一些实施方式中，使用已经处于升高的温度的低压清洁流体114来产生压裂流体可以省去对压裂流体加热的步骤。在其他实施方式中，低压清洁流体114的升高的温度可能会造成压裂流体所需加热量的减少。
在支撑剂被添加到低压流体现压裂流体114之后，低压压裂流体112可以从混合腔室106中被排出。然后，低压压裂流体112可以通过连接(例如，耦接)在混合腔室106和压力交换器104之间的流体导管108在压裂流体端部上进入压力交换器104。进入压力交换器104后，低压压裂流体112可以被通过压力交换器104从高压清洁流体110传输的压力加压。然后，高压压裂流体116可以离开压力交换器104并被传输到井下。
液压压裂系统通常需要用于高压压裂流体116的高操作压力。在一些实施方式中，高压压裂流体116的期望压力可以在约8,000PSI(55,158kPa)至约12,000PSI(82,737kPa)之间，诸如在约9,000PSI(62,052kPa)至约11,000PSI(75,842kPa)之间，或者为约10,000PSI(68,947kPa)。
在一些实施方式中，高压清洁流体110可以被加压到的压力至少基本上相同或略大于高压压裂流体116的期望压力。例如，高压清洁流体110可以被加压到比高压压裂流体116的期望压力高约0PSI(0kPa)至约1000PSI(6,894kPa)之间，诸如比期望压力高约200PSI(1,379kPa)至约700PSI(4,826kPa)之间，或者比期望压力高约400PSI(2,758kPa)至约600PSI(4,137kPa)之间，以考虑到压力和交换过程期间的任何压力损失。
图2例示了压力交换器200的一实施方式。压力交换器200可以是线性压力交换器，就其意义而言，其通过基本上沿着线性路径移动或平移致动组件来操作。例如，致动组件可以线性移动，以选择性地将低压和高压流体至少部分地连通(例如，间接连通，其中高压流体的压力可以转移到低压流体)，如下文详细讨论的。
线性压力交换器200可以包括一个或更多个(例如，两个)腔室202a、202b(例如，罐、收集器、缸、管、管道等)。腔室202a、202b(例如，并行腔室202a、202b)可以包括活塞204a、204b，活塞被配置为基本上维持高压清洁流体210和低压清洁流体214(例如，清洁侧)与高压污浊流体216和低压污浊流体212(例如，污浊侧)分离，同时使相应的流体210、212、214和216之间的压力能够转移。活塞204a、204b的大小(例如，活塞204a、204b的外部直径相对于腔室202a、202b的内部直径)可以被设置成使活塞204a、204b能够行进通过腔室202a、202b，同时使绕活塞204a、204b的流体流最少化。
线性压力交换器200可以包括清洁控制阀206，该清洁控制阀被配置为控制高压清洁流体210和低压清洁流体214的流。腔室202a、202b中的每一者可以包括一个或更多个污浊控制阀207a、207b、208a、208b，污浊控制阀被配置为控制低压污浊流体212和高压污浊流体216的流。
如下面更详细的讨论的，一个或更多个控制阀207a、207b、208a、208b可以包括自清洁阀，该自清洁阀被配置为从阀的一部分(例如，阀座)减少材料(例如，污染物，诸如来自污浊物或压裂流体的支撑剂)的量。
尽管图2的实施方式设想了线性压力交换器200，但其他实施方式可以包括涉及其他机制的其他类型压力交换器，以用于选择性地将低压和高压流体至少部分地连通(例如，转动致动器，如2016年9月6日颁发的美国专利9,435,354中公开的那些，其公开内容通过引用全部并入本文等)。
在一些实施方式中，清洁控制阀206可以选择性地允许(例如，输入、放置等)从高压进口端口302提供的高压清洁流体210进入活塞204a的清洁侧220a上的第一腔室202a，该清洁控制阀包括使一个或更多个阻挡件308沿(例如，线性地沿)阀206的本体205移动的致动杆203。高压清洁流体210可以作用在活塞204a上，使活塞204a在朝向活塞204a的污浊侧221a的方向上移动，并压缩第一腔室202a中的污浊流体，以产生高压污浊流体216。高压污浊流体216可以通过污浊排放控制阀208a(例如，出口阀，高压出口)离开第一腔室202a。基本上在相同时间，低压污浊流体212可以通过污浊填充控制阀207b(例如，进口阀，低压进口)进入第二腔室202b。低压污浊流体212可以作用在活塞204b的污浊侧221b上，使活塞204b在第二腔室202b中在朝向活塞204b的清洁侧220b的方向上移动。当活塞204b在朝向活塞204b的清洁侧220b的方向上移动时，低压清洁流体214可以通过清洁控制阀206排放(例如，排空、排出等)，从而减少第二腔室202b内活塞204b的清洁侧220b上的空间。每个活塞204a、204b移动了相应腔室202a、202b的基本长度(例如，大部分长度)后，压力交换器的一循环(cycle，周期)就完成了(该“循环”可以是活塞204a、204b沿腔室202a、202b的长度在一个方向上移动的半个循环，而完整的循环包括活塞204a、204b沿腔室202a、202b的长度在一个方向上移动，然后在另一方向上移动以返回基本上原来的位置)。在一些实施方式中，只有部分长度可以被利用(例如，在容量减少的情况下)。在一循环完成后，清洁控制阀206的致动杆203可以改变位置，使高压清洁流体210能够进入第二腔室202b，从而将第二腔室202b变为高压腔室且将第一腔室202a变为低压腔室，并重复该过程。
在一些实施方式中，每个腔室202a、202b可以在活塞204a、204b的一侧上具有较高的压力，使活塞在远离较高压力的方向上移动。例如，高压腔室可能经历约8,000PSI(55,158kPa)至约13,000PSI(89,632kPa)之间的压力，其中最高压力在高压清洁流体210中，以使活塞204a、204b移动远离高压清洁流体210，压缩和排放污浊流体，从而产生高压污浊流体216。相对地，低压腔室202a、202b可能经历低得多的压力，其中当前低压腔室202a、202b中的在低压污浊流体212中相对较高的压力仍足以使活塞204a、204b在远离低压污浊流体212的方向上移动，从而排放低压污浊流体214。在一些实施方式中，低压污浊流体212的压力可以在约100PSI(689kPa)至约700PSI(4,826k Pa)之间，例如在约200PSI(1,379kPa)至约500PSI(3,447kPa)之间，或者在约300PSI(2,068kPa)至约400PSI(2,758kPa)之间。
再次参考图1，在一些实施方式中，系统100可以包括可选的设备(例如，泵)，以便在低压污浊流体212被提供到腔室202a、202b中时对其进行加压(例如，加压到适合使活塞204a、204b朝向清洁侧移动的压力水平)。
再次参考图2，如果任何流体从活塞204a、204b旁挤过去(例如，泄漏、漏出等)，一般将倾向于从较高压的流体流向较低压的流体。高压清洁流体210可以被维持处于系统中的最高压力，使得高压清洁流体210一般可以基本上不被污染。低压清洁流体214可以被维持处于系统中的最低压力。因此，低压清洁流体214有可能被低压污浊流体212污染。在一些实施方式中，低压清洁流体214可以用于生产低压污浊流体212，基本上抵消了污染造成的任何损害。同样地，高压清洁流体210对高压污浊流体216的任何污染对高压污浊流体216的影响也将是最小的。
在一些实施方式中，污浊控制阀207a、207b、208a、208b可以是止回阀(例如，瓣阀、逆止阀、回流阀、保持阀或单向阀)。例如，一个或更多个污浊控制阀207a、207b、208a、208b可以是球式止回阀、隔膜式止回阀、摆动式止回阀、倾斜盘式止回阀、拍板阀、截止式止回阀、升降式止回阀、直列式止回阀、鸭嘴阀等。在另外的实施方式中，一个或更多个污浊控制阀207a、207b、208a、208b可以是致动阀(例如，电磁阀、气动阀、液压阀、电子阀等)，其被配置为接收来自控制器的信号并响应于该信号来打开或关闭。
污浊控制阀207a、207b、208a、208b可以被布置为相对的配置，使得当腔室202a、202b处于高压配置时，高压污浊流体打开污浊排放控制阀208a、208b，而腔室202a、202b中的压力使污浊填充控制阀207a、207b保持关闭。例如，污浊排放控制阀208a、208b包括在离开腔室202a、202b的第一方向上打开的止回阀，而污浊填充控制阀207a、207b包括在进入腔室202a、202b的第二相反方向上打开的止回阀。
污浊排放控制阀208a、208b可以连接到下游元件(例如，流体导管、单独或共用的歧管)，使得下游元件中的高压使污浊排放阀208a、208b在处于低压配置的腔室202a、202b中保持关闭。这样的配置使低压污浊流体能够打开污浊填充控制阀207a、207b并进入腔室202a、202b。
图3A和图3B例示了清洁控制阀300的一实施方式在两个不同位置的截面图。在一些实施方式中，清洁控制阀300可以类似于上面讨论的控制阀206。清洁控制阀300可以是多端口阀(例如，4通阀、5通阀、阀等)。清洁控制阀300可以具有一个或更多个高压进口端口(例如，一个端口302)、一个或更多个低压出口端口(例如，两个端口304a、304b)和一个或更多个腔室连接端口(例如，两个端口306a、306b)。清洁控制阀300可以包括至少两个阻挡件308(例如，插塞、活塞、盘、阀构件等)。在一些实施方式中，清洁控制阀300可以是线性致动阀。例如，阻挡件308可以被线性致动，使得阻挡件308沿基本上直线(例如，沿清洁控制阀300的纵向轴线L300)移动。
清洁控制阀300可以包括被配置为致动清洁控制阀300的致动器303(例如，与清洁控制阀300的阀杆301耦接的致动器)。在一些实施方式中，致动器303可以是电子的(例如，电磁线圈、齿条和齿轮、滚珠丝杠、分段式主轴、移动式线圈等)、气动的(例如，拉杆式缸，隔膜式致动器等)或液压的。在一些实施方式中，致动器303可以使清洁控制阀300能够以可变速率(例如，改变速度、可调节速度等)移动阀杆301和阻挡件308。
图3A例示了处于第一位置的清洁控制阀300。在第一位置，阻挡件308可以被定位为使得高压清洁流体可以通过高压进口端口302进入清洁控制阀300，并通过腔室连接端口306a离开以进入第一腔室。在第一位置，低压清洁流体可以在腔室连接端口306b和低压出口端口304b之间行进通过清洁控制阀300(例如，可以通过低压出口端口304b离开)。
图3B例示了处于第二位置的清洁控制阀300。在第二位置，阻挡件308可以被定位为使得高压清洁流体可以通过高压进口端口302进入清洁控制阀300，并通过腔室连接端口306b离开以进入第二腔室。低压清洁流体可以在腔室连接端口306a和低压出口端口304a之间行进通过清洁控制阀300(例如，可以通过低压出口端口304a离开)。
现在参考图2、图3A和图3B，清洁控制阀206被例示为处于第一位置，其中高压进口端口302连接至腔室连接端口306a，向第一腔室202a提供高压清洁流体。在循环完成后，清洁控制阀206可以将阻挡件308移动到第二位置，从而通过腔室连接端口306b将高压进口端口302连接至第二腔室202b。
在一些实施方式中，清洁控制阀206可以在第一位置和第二位置之间的行程的中间部分处经过基本上完全关闭的位置。例如，在第一位置，阻挡件308可以维持高压进口端口302与腔室连接端口306a之间的流体通路以及腔室连接端口306b与低压出口端口304b之间的流体通路。在第二位置，阻挡件308可以维持高压进口端口302与腔室连接端口306b之间的流体通路以及腔室连接端口306a与低压出口端口304a之间的流体通路。在第一位置和第二位置之间的过渡可能涉及至少基本上关闭两个流体通路，以将腔室连接端口306a的连接从高压进口端口302改变到低压出口端口304a，并将腔室连接端口306b的连接从低压出口端口306b改变到高压进口端口302。流体通路至少可以在行程的中间部分处基本上关闭，以实现连接的改变。当流体在高压下操作时，打开和关闭阀可能会造成压力脉动(例如，水锤)，该压力脉动在高压突然被引入系统或从系统中移除时可以造成系统中的部件损坏。因此，当流体通路分别关闭和打开时，压力脉动可能发生在行程的中间部分。
在一些实施方式中，致动器303可以被配置为使阻挡件308沿清洁控制阀206的行程以可变的速度移动。当阻挡件308从第一位置移动到第二位置时，阻挡件308可以在穿越行程的第一部分时以高速率移动，该第一部分不涉及将流从高压进口端口302新引入到腔室连接端口306a、306b中。当阻挡件308在行程的中间部分处接近关闭位置时(例如，当阻挡件308在高压进口端口302连接和低压出口端口304a、304b连接之间的过渡期间遮挡腔室连接端口306a、306b时)，阻挡件308可以减速到低速率。在高压进口端口302与腔室连接端口306a、306b之一连通时，阻挡件308可以继续处于较低的速率。在穿越腔室连接端口306a、306b之后，随着阻挡件308接近第二位置，阻挡件308可以加速到另一高速率。行程中间部分处的低速率可以降低清洁控制阀206打开和关闭的速度，使清洁控制阀能够将高压逐渐引入腔室202a、202b中和/或从腔室中逐渐移除高压。
在一些实施方式中，活塞204a、204b的运动可以通过调节以下来控制：流体流的速率(例如，流入流体的速率)，和/或至少部分地随着清洁控制阀206的移动而造成的活塞204a、204b的清洁侧220a、220b与活塞204a、204b的污浊侧221a、221b之间的压力差。在一些实施方式中，可能期望通过操纵低压腔室202a、202b和高压腔室202a、202b的每个腔室中的压力差和/或通过控制流体进出腔室202a、202b的流速，来使低压腔室中的活塞204a、204b与高压腔室中的活塞204a、204b以基本上相同的速度移动。然而，低压腔室202a、202b中的活塞204a、204b可能倾向于以比高压腔室202a、202b中的活塞204a、204b大的速度移动。
在一些实施方式中，可以改变流体流的速率和/或压力差，以控制活塞204a、204b的加速和减速(例如，通过操纵和/或改变清洁控制阀206的行程，和/或通过用一个或更多个泵来操纵流体流中的压力)。例如，当活塞204a、204b在高压行程开始处位于腔室202a、202b的清洁端部224附近时，增加高压清洁流体210的流速和/或压力可以增加腔室202a、202b中的流体流的速率和/或压力差。增加流体流的速率和/或压力差可以使得活塞204a、204b加速到较快的速率或以较快的速率移动。在另一示例中，当活塞204a、204b在高压行程结束处接近腔室202a、202b的污浊端部226时，高压清洁流体210的流速和/或压力可以降低。降低流体流的速率和/或压力差可以使活塞204a、204b在到达相应腔室202a、202b的污浊端部之前减速和/或停止。
可以利用对清洁控制阀206的行程进行类似控制来防止活塞204a、204b行进至腔室202a、202b的清洁端部的最远范围。例如，清洁控制阀206可以在活塞204a、204b接触腔室202a、202b的清洁端部的最远范围之前关闭腔室连接端口306a、306b中的一个，从而防止任何其他流体流并减缓和/或停止活塞204a、204b。在一些实施方式中，清洁控制阀206可以在活塞204a、204b接触腔室202a、202b的清洁端部的最远范围之前打开一个腔室连接端口306a、306b，以与高压进口端口302连通，从而减缓、停止和/或逆转活塞204a、204b的运动。
如果活塞204a、204b到达相应腔室202a、202b的清洁端部224或污浊端部226，高压流体可以绕过活塞204a、204b并与低压流体混合。在一些实施方式中，将流体混合可能是期望的。例如，如果活塞204a、204b在高压行程期间到达相应腔室202a、202b的污浊端部226，高压清洁流体210可以绕过活塞204a、204b(例如，通过围绕活塞204a、204b行进或穿过活塞204a、204b中的阀)，从活塞204a、204b的表面冲洗掉任何残留的污染物。在一些实施方式中，将流体混合可能是不期望的。例如，如果活塞204a、204b在低压行程期间到达相应腔室202a、202b的清洁端部224，低压污浊流体212可以绕过活塞204a、204b并与低压清洁流体混合，使清洁控制阀206中的清洁区域被污浊流体污染。
在一些实施方式中，系统100可以防止活塞204a、204b到达相应腔室202a、202b的清洁端部224。例如，清洁控制阀206可以包括控制设备209(例如，传感器、安全装置、开关等)，以在检测到活塞204a、204b接近相应腔室202a、202b的清洁端部224时引发(trigger，触发)清洁控制阀206的位置变化，使得系统100可以利用清洁控制阀206来在活塞204a、204b到达腔室202a、202b的清洁端部224之前改变流动路径位置。
在一些实施方式中，系统100可以被配置为使活塞204a、204b能够在高压行程期间到达相应腔室202a、202b的污浊端部226。在一些实施方式中，清洁控制阀206可以包括控制设备209，以在检测到活塞204a、204b接近相应腔室202a、202b的污浊端部226时引发清洁控制阀206的位置变化。在一些实施方式中，控制设备可以被配置为使得控制阀206直到活塞204a、204b已经到达相应腔室202a、202b的污浊端部226的最远范围时才完成活塞204a、204b的方向改变。在一些实施方式中，控制设备可以包括通过编程延迟或机械延迟的时间延迟，使活塞204a、204b能够到达腔室202a、202b的污浊端部226的最远范围。
在一些实施方式中，系统100可以被配置为使活塞204a、204b能够在高压行程期间到达相应腔室202a、202b的污浊端部226，并防止活塞204a、204b在低压行程期间到达相应腔室202a、202b的清洁端部224。例如，系统100可以驱动活塞204a、204b两者通过相应的腔室202a、202b一选定距离，其中活塞204a、204b与清洁端部224维持一选定距离，该系统同时使活塞204a、204b能够行进以相对地较接近或接触到污浊端部226。在一些实施方式中，系统100可以被配置为使得在低压腔室202a、202b中跨活塞204a、204b的压力差可以小于在高压腔室202a、202b中跨活塞204a、204b的压力差，从而使活塞204a、204b在低压循环期间比高压循环期间行进得慢。
在一些实施方式中，控制设备209可以被配置为在检测到活塞204a、204b接近相应腔室202a、202b的清洁端部224时引发清洁控制阀206的位置变化，从而使清洁控制阀206可以在活塞204a、204b到达腔室202a、202b的清洁端部224之前改变位置。在一些实施方式中，控制设备209可以被配置为在检测到活塞204a、204b接近相应腔室202a、202b的污浊端部226时引发清洁控制阀206的位置变化。在一些实施方式中，控制设备可以被配置为通过在活塞204a、204b分别接近腔室202a、202b的清洁端部224和污浊端部226时评估这两个活塞，从而引发清洁控制阀206的位置变化。例如，控制设备209可以检测活塞204a、204b接近腔室202a、202b的污浊端部226，并开始计时器(例如，机械计时器、电子计时器、编程时间延迟等)。如果控制设备209在时间引发清洁控制阀206的位置变化之前检测到活塞204a、204b接近腔室202a、202b的清洁端部224，控制设备209可以取代(override，超越控制、超调、不顾、凌驾)计时器并改变清洁控制阀206的位置，以防止活塞204a、204b到达腔室202a、202b的清洁端部224。
在一些实施方式中，自动控制器可以产生信号，该信号可以被传输到清洁控制阀206，指示清洁控制阀206从第一位置移动到第二位置或者从第二位置移动到第一位置(例如，以恒定和/或可变的速率)。
图4例示了阀400(例如，止回阀、球型阀、截止阀等)的截面图，该阀被定位在处于打开位置的流体处理设备402的一部分中(例如，在限定该设备诸如例如上面讨论的压力交换设备的进口和/或出口的端口中)。在一些实施方式中，阀400可以类似于控制阀207a、207b、208a、208b(图2)并执行相同的功能。
在一些实施方式中，阀400可以包括阀体408上的阀座404(例如，两个或更多个表面形成密封的座部部位或区域)和设置在阀套筒409(例如，镗孔、外壳、衬套等)内的阀构件406(例如，盘状件、阀盘、阻塞物、球状件、提升阀等)。如图所示，阀400可以包括单向止回阀。阀构件406可以被配置为沿阀400的轴线L400移动。阀构件406可以包括座部表面410，该座部表面被配置为与阀体408上的互补座部表面412接触。座部表面410和互补座部表面412中的一个或更多个可以包括密封构件(例如，金属、橡胶和/或聚合物座)。例如，阀构件406上的座部表面410可以由环形的金属、橡胶和/或聚合物座来限定。如图所示，座部表面410可以由外部环形环(例如，聚合物O形环座)和阀构件406的内部部分(例如，金属内部部分)来限定。
阀体408和套筒409中的一个或更多个可以限定流体管路424，以便流体行进通过阀400(例如，基本上沿阀400的轴线L400)。
阀构件406可以被配置为相对于阀体408进行轴向移动(例如，沿阀400的轴线L400)。在一些实施方式中，阀构件406可以包括一个或更多个引导元件422(例如，支脚、杆、保持架、阻挡件、轨道等)，其被配置为控制阀构件406的运动。例如，引导元件422可以被配置为使阀构件406相对于阀体408维持在基本上同轴的定向。在一些实施方式中，引导元件422可以被配置为限制阀构件406的移动，诸如限制阀构件406的行程(例如，行进、轴向移位等)。
在一些实施方式中，阀构件406的移动可以由阀构件406的第一侧414和第二侧416上的流体之间的压力差来控制。例如，在第一侧414上的较高压流体可以在阀构件406的第一表面418上产生力，从而使阀构件406在朝向第二侧416的方向上移动。当阀构件406的座部表面410与阀体408的互补座部表面412接触(例如，搁置在、抵靠密封等)时，阀构件406可以至少部分地(例如，几乎基本上、基本上、或完全地)抑制从阀构件406的第一侧414到阀构件406的第二侧416的流体流。在阀构件406的第二侧416上的较高压流体可以在阀构件406的第二表面420上产生力，从而使阀构件406在朝向第一侧414的方向上移动。当阀构件406的座部表面410移动远离阀体408的互补座部表面412时，阀构件406可以使流体能够从阀构件406的第二侧416流向阀构件406的第一侧414。
在一些实施方式中，阀构件406可以在至少一个方向上被偏置。例如，阀400可以包括偏置元件(例如，弹簧、垫片等)，该偏置元件例如被定位在引导元件422上并被配置为使阀构件406偏置到关闭位置(例如，在朝向第二侧416的方向上)。在另一示例中，偏置元件可以被配置为使阀构件406偏置到打开位置(例如，在朝向第一侧414的方向上)。
在一些实施方式中，经过阀400的流体可以包括污染物(例如，颗粒、微粒、沉积物、支撑剂、化学物质、磨蚀材料、外来材料(foreignmaterial，异物)等)。污染物可能会在阀的部件上产生堆积或阻塞。例如，污染物可能在阀座404的一个或更多个部分例如座部表面410和/或互补座部表面412上产生堆积。在座部表面410和/或互补座部表面412上的堆积可能造成阀400停止正常地运行。例如，阀构件406可能粘附在打开或关闭的位置上，或者堆积物可以防止座部表面410与互补座部表面412接触，从而使阀构件406可能无法基本上抑制从第一侧414到第二侧416的流体流。
图5例示了阀400的特写截面图，其中的阀构件406(图4)被移除。参照图4和图5，阀400可以包括自清洁特征件(例如，冲洗特征件)，以用于清洁(例如，移除碎屑和/或其他外来材料)阀座404的一个或更多个部分，例如，座部表面410和/或互补座部表面412。冲洗或自清洁特征件可以包括耦接至流体源的流体出口504。流体源可以与经过阀400的流体分离。例如，流体或其他可流动材料可以从与流经流体管路424的流体不同且分离的流体源(例如，从与向腔室202a、202b(图2)的污浊端部输送的污浊源分离的清洁流体源)供应到流体出口504。
阀400可以包括一个或更多个进口端口502(例如，单个进口端口502)，该进口端口被配置为从流体源或流体储存器接收流体或其他可流动材料(例如，清洗剂、清洁流体、洗涤剂、清洗流体等)。在一些实施方式中，流体可以在高压下(例如，至少比阀构件406的第二侧416中的流体的压力高)被引入进口端口502。
如图所示，互补座部表面412可以包括喷嘴504(例如，端口、喷头、孔、离散孔等)，该喷嘴被配置为将流体引入(例如，喷射、输送、分散)到阀座404的互补座部表面412与座部表面410之间的区域中。喷嘴504可以被定位在阀体408中，并被定位为将流体引入到互补座部表面412与座部表面410之间的区域中。在其他的实施方式中，喷嘴504可以被定位在阀400的另一部分(例如，阀构件406、阀套筒409)中。
在一些实施方式中，喷嘴504可以被定向为在互补座部表面412与座部表面410之间在与阀400中的流体流互补的方向上(例如，通过阀400的上游或下游)供应流体。例如，喷嘴504可以将流体导向该阀构件406，其中喷嘴的开口被置于与互补座部表面412基本上一致(例如，在平面上)。在这样的实施方式中，流体可以从第二侧416流向第一侧414。喷嘴504可以提供被导向为在与通过阀400的流体流相同的方向上的流体，以增强对来自阀座404的一个或更多个部分的颗粒的冲洗。
在另外的实施方式中，喷嘴504可以将流体导向成沿远离阀构件406的方向(例如，导向成朝向阀400的轴线L400)，其中喷嘴504的开口被置于基本上横向于互补座部表面412(例如，喷嘴504的开口被切入互补座部表面412中)。在这样的实施方式中，流体可以从第一侧414流向第二侧416。喷嘴504可以提供被导向为在与通过阀400的流体流相同的方向上的流体，以增强对来自阀座404的一个或更多个部分的颗粒的冲洗。
阀400可以包括一个或更多个流体管路，以便将流体供应到喷嘴504。例如，可以在阀体408中限定一个或更多个通道506(例如，凹槽、环形环)。通道506可以被配置为将流体从进口端口502沿横向(例如，垂直)于阀400的轴线L400的方向连通至绕阀座404的其他位置。例如，通道506可以限定共用的流体储存器，该流体储存器被配置为将流体从进口端口502连通至喷嘴504。在一些实施方式中，通道506可以形成在阀体408的外部环周中。例如，通道506可以形成为阀体408的最外侧部分中的开放式环形通道或凹槽。在其他实施方式中，通道506可以被限定在套筒409的内部环周中。
如图所示，进口端口502可以从流体源延伸通过流体处理设备402的一部分，通过套筒409并延伸到达阀体408中的通道506。
喷嘴504可以通过一个或更多个流体通路508(例如，过孔、导管、管、管路等)连接(例如，流体耦接、共同耦接)到一个或更多个通道506。例如，流体通路508可以包括单独的流体通路508，该单独的流体通路分别将一个相应的喷嘴504连接至共用通道506。流体通路508可以将流体在至少部分地沿阀400的轴线L400的方向上从通道506转移至喷嘴504。喷嘴504可以直接连接到通道506。在一些实施方式中，喷嘴504可以直接通过单独的流体通路508连接至进口端口502。
在另外的实施方式中，流体通路508可以包括共用流体通路5008(例如，基本上环形的流体通路)，该共用通路将喷嘴504中的每一个都共同地连接到共用通道506。
喷嘴504可以被限定到互补座部表面412中(例如，机加工、锻造、铸造等)。在一些实施方式中，喷嘴504可以单独形成并附接到互补座部表面412(例如，焊接、钎焊、锡焊、螺纹、压制、胶合、环氧树脂等)。在一些实施方式中，喷嘴504可以表现出不同的孔口特征(例如，大小、形状、喷射形式等)。喷嘴504可以针对不同的位置(例如，在阀400内的位置，在互补座部表面412上的位置，等等)基于喷嘴504中孔口的特性来进行选择。
如图所示，喷嘴504可以绕(例如，围绕)阀400的轴线L400径向地均衡间隔开(例如，均匀间隔开，等间距)。喷嘴504可以相对于阀400的轴线L400以基本上相同的径向移位来定位。在另外的实施方式中，喷嘴504可以相对于轴线L400以交替的径向移位来定位和/或绕轴线L400以不相等的径向间隔来定位。
仍然参照图4和图5，流体可以以大于约500PSI(3,447.4kPa)的压力提供至进口端口502，诸如以大于约1,000PSI(6,894.8kPa)、大于约10,000PSI(68,947.6kPa)、或大于约13,000PSI(89,631.8kPa)的压力提供。流体可以在通道506中绕阀体408行进，以便经由一个或更多个流体通路508分配至喷嘴504。
在一些实施方式中，流体可以在系统运行期间被提供至进口端口502，使得当座部表面410没有接触到互补座部表面412时，流体可以在任何时间被引入到座部表面410与互补座部表面412之间的阀座404区域中。在一些实施方式中，可以仅在来自阀400的触发或信号之后引入流体。例如，可以响应于来自传感器的信号来引入流体，并持续一时间段(例如，预编程时间，机械定时器，直到接收到另一信号)。在一些实施方式中，可以根据监测阀400的性能的传感器来引入流体，例如，当座部表面410没有与互补座部表面412正确接触时。在一些实施方式中，可以根据被配置为引入流体的定时器(例如，机械定时器、编程定时器等)来引入流体。
如图5所示，阀套筒409可以包括肩部512，该肩部被配置为接收阀体408的互补肩部514，以便固定阀体408并相对于进口端口502定位该通道506。
阀体408和阀套筒409可以包括一个或更多个密封件510，以用于使行进在阀体408、阀套筒409和流体处理设备402之间的任何流体最少化。
在一些实施方式中，阀体408、套筒409和阀构件406中的一个或更多个可以互换，以便根据特定的应用，使冲洗孔的喷嘴角度、通过阀400的流、以及阀400致动发生变化。例如，阀体408可以改变为以不同的定向、大小、流速等来提供喷嘴504。如上所述，喷嘴504的开口角度可以改变，以便在阻力最小并远离阀座404的一个或更多个部分的路径中冲洗上游或下游的颗粒。在一些实施方式中，可以改变喷嘴504的开口大小，以确保流和压力将有效地从阀座404的一个或更多个部分移除颗粒，这将取决于应用。在一些实施方式中，冲洗流体的供应可以在连续冲洗和受控冲洗之间变化，使得冲洗流体要么不断地流动要么被控制为仅在阀400打开时流动(例如，当阀体408的座部表面412与阀构件406分离时)。
现在再参考图1和图2。在一些实施方式中，压力交换器104可以由并行操作的多个线性压力交换器200来形成。例如，压力交换器104可以由至少3个线性压力交换器形成，诸如由至少5个线性压力交换器，或至少7个线性压力交换器形成。在一些实施方式中，压力交换器104可以是模块化的，使得可以基于流量需求，通过添加或移除线性压力交换器的部分来改变线性压力交换器200的数量。在一些实施方式中，操作可以包括在区域内操作的多个系统，以及每个相应系统100的压力交换器104可以根据需要通过添加或移除相同区域内来自其他系统的线性压力交换器来进行调整。
压力交换器可以减少在具有磨蚀性、腐蚀性或酸性流体的系统中高压泵、涡轮机和阀所经历的磨损量。减少的磨损可以允许系统以较少的停机时间运行较长的时间段，从而增加系统的收益或生产力。另外地，由于较少的零件可能被磨损，可以降低维修成本。在高温下使用磨蚀性流体的作业诸如压裂作业中，维修和停机时间可以在一次作业中造成数百万美元的损失。本公开内容的实施方式可以使得在高温下使用磨蚀性、腐蚀性或酸性流体的系统的部件所经历的磨损减少。磨损的减少将使得成本降低且收益产量增加。
本公开内容的实施方式可以提供被配置为从阀的内部部件中移除污染物的阀。污染物(例如，泥浆颗粒)可能会损坏阀的内部组件，从而缩短阀的操作寿命，并防止阀的正常运行。在泥浆服务中，系统止回阀被暴露于流体颗粒和污染物中。在止回阀运行期间，这些流体泥浆接触并磨蚀性地磨损了止回阀座和阀盘表面，从而影响了阀的运行并缩短了阀的使用寿命。座和阀盘表面上的磨损改变了设计间隙和表面质量，并造成阀的使低压流体与密封高压流体密封隔开的能力变得无效。为了延长止回阀的使用寿命和最小化磨损，在关闭阀之前，必须最大程度地尽可能从阀座的接触区清除颗粒。在阀关闭之前冲洗阀座的一个或更多个部分，可以使在阀关闭时被压紧在阀座部表面之间的颗粒最少化。在正常操作期间，当阀关闭时，将存在跨阀盘的很大压力差，并且该力会造成座和阀盘密封表面上的磨损。使表面上的颗粒最少化将减少对阀的部件的磨损，并使阀的使用寿命最大化。根据本公开内容的实施方式的阀可以具有经延长的操作寿命。阀往往涉及到因任何停机时间而经历的大量收益损失的作业，诸如压裂作业。根据本公开内容的实施方式的阀可以允许作业以在维修之间的较长时间段中运行，从而产生较大的利润和减少停机时间损失。
尽管本公开内容在本文中已经关于某些例示的实施方式进行了描述，但本领域技术人员将认识到并理解本公开内容并不限于此。而是在不背离权利要求书中所要求保护的包括其法定等同物的公开内容的范围的情况下，可以对例示的实施方式进行许多添加、删除和修改。另外地，来自一个实施方式的特征可以与另一实施方式的特征相结合，同时仍然被包含在本发明人所设想的公开内容的范围内。

Claims (20)

1.一种阀，所述阀包括：
阀体，所述阀体具有被限定为经过所述阀体的流体通路，所述阀体由金属材料形成并且限定出第一座部表面；
阀构件，所述阀构件被接收在所述阀体中并且限定出第二座部表面，所述阀构件能够相对于所述阀体移动，以便在所述阀构件的所述第二座部表面接触所述阀体的所述第一座部表面时至少部分地阻塞所述流体通路；以及
至少一个冲洗特征件，所述至少一个冲洗特征件包括由所述阀体限定的另一流体通路，所述另一流体通路延伸至所述阀的至少一部分并且终止于靠近所述第一座部表面或所述第二座部表面的至少一者限定的开口，所述至少一个冲洗特征件的所述开口被配置为沿着与所述阀体的所述流体通路至少部分地分离的所述另一流体通路通过所述第一座部表面向所述阀的所述至少一部分供应流体，所述至少一个冲洗特征件被配置为使材料从所述第一座部表面或所述第二座部表面中的至少一者至少部分地移位。
2.根据权利要求1所述的阀，还包括套筒，所述阀体被设置在所述套筒中，流体通道包括在所述套筒与所述阀体之间的界面处由所述套筒和所述阀体两者共同限定的环形环，所述流体通道被构造成通过所述套筒中的所述流体通道将流体递送到所述另一流体通路的所述开口。
3.根据权利要求2所述的阀，其中，所述至少一个冲洗特征件包括围绕且穿过所述第一座部表面的一部分延伸的孔，所述孔流体耦接至所述另一流体通路。
4.根据权利要求2所述的阀，其中，所述阀构件被接收在所述套筒内并且在所述套筒内居中。
5.根据权利要求4所述的阀，其中，所述阀构件包括一个或更多个引导元件，所述引导元件被构造成：通过将阀构件维持在相对于所述阀体大致同轴的定向上，对所述阀构件的运动进行控制。
6.根据权利要求5所述的阀，其中，所述一个或更多个引导元件被构造成对所述阀构件相对于所述套筒和所述阀体的运动进行限制。
7.根据权利要求1所述的阀，其中，所述开口围绕所述第一座部表面延伸并且延伸通过所述第一座部表面。
8.根据权利要求7所述的阀，还包括由所述阀的一部分限定的环形环，所述环形环围绕流体流的主要方向沿着所述流体通路延伸并限定了所述另一流体通路，所述开口共同地流体连接至所述环形环，所述至少一个冲洗特征件被配置为接收流体进入所述环形环，使流体分散进入所述开口以及所述环形环中，并在流体离开所述开口时将流体提供给所述第一座部表面。
9.根据权利要求1所述的阀，其中，所述阀包括止回阀，所述阀构件耦接至所述阀体并相对于所述阀体偏置到打开位置或关闭位置之一。
10.一种阀，所述阀包括：
阀体，所述阀体具有被限定为通过所述阀体的第一流体管路；
阀构件，所述阀构件被接收在所述阀体中，所述阀构件能够相对于所述阀体移动，以便在所述阀构件和所述阀体在刚性座部表面处接触时至少部分地阻塞所述第一流体管路；以及
孔，所述孔被限定在所述刚性座部表面中并且所述孔限定出冲洗特征件，所述冲洗特征件被构造成沿第二流体管路向所述阀的至少一部分供应流体，所述第二流体管路与所述阀体的所述第一流体管路至少部分地分离。
11.根据权利要求10所述的阀，其中，所述孔包括被限定在所述阀体中并围绕所述阀体延伸的离散开口，所述离散开口共同地且流体地耦接至所述第二流体管路。
12.根据权利要求10所述的阀，其中，所述阀体被设置在套筒中，其中，所述第二流体管路的一部分由所述套筒限定，以及其中，所述第二流体管路包括围绕所述阀体延伸的流体供应通道，以向所述孔中的每个孔供应流体。
13.根据权利要求12所述的阀，其中，所述套筒包括与所述流体供应通道连通的流体开口，所述流体开口被构造成通过所述套筒将流体供应到所述阀体的所述流体供应通道。
14.根据权利要求10所述的阀，其中，所述阀体被设置在阀套筒中，其中，所述第二流体管路从所述孔延伸通过所述阀体，通过所述阀套筒，延伸到流体源。
15.一种操作阀的方法，所述方法包括：
使流体沿着被限定经过阀体的流体通路流经所述阀体；
通过使阀构件朝向由所述阀体限定的阀座移动，至少部分地阻塞经过所述阀体的流体流；以及
通过使用包括一个或更多个孔的至少一个冲洗特征件来沿着与所述阀体的所述流体通路至少部分地分离的另一流体通路，将所述流体供应到所述阀座，使材料从所述阀至少部分地移位。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：通过对所述阀体的至少大部分进行包围的通道将流体供应到所述一个或更多个孔，其中所述流体由流体源供应。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：通过在设置所述阀体的外部套筒中限定的通路将流体供应到所述阀体的通道中。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：使流体流动通过所述阀体的刚性座部表面。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：通过对所述阀体的至少大部分进行包围的公共通道将流体供应到包括各个离散喷嘴的所述一个或更多个孔，其中，所述公共通道对所述各个离散喷嘴中的每个喷嘴进行供应。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括利用一个或更多个引导元件对所述阀构件的运动进行控制，以将所述阀构件保持在相对于所述阀体大致同轴的定向上。
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